Revista postgrado

Guatemala, Enero 2010

Editorial:Revista de Escuela de Estudios de Postgrado Año 1, Número 1

Coordinación:

FACULTAD DE INGENIERÍAMsc. Ing. Murphy Olympo Paiz RecinosDECANO

ESCUELA DE ESTUDIOS DE POSTGRADOUniversidad de San Carlos de Guatemala, Edificio S11 primer nivel, Ciudad universitaria Zona 12 MSc. Carlos Humberto Pérez RodríguezDirector de escuela de estudios de postgrado

Ing. Industrial José Alfredo Rivera ValenzuelaAsistente de administración

Diseño y Diagramación:José A. Magarín

Revisión:Dra. Gladys Tobar Aguilar

Impreso en:Imprenta Opciones 16 Calle 13-94 Zona 2, Col. Melgar Díaz

Revista anual:Tiraje 1,000 ejemplares

Guatemala, Enero 2010

1

La Facultad de Ingeniería a través de su Escuela de Estudios de Postgrados, da un paso más dentro de su compromiso académico, y presenta su primer número oficial como REVISTA ingeniería, divul-gando los artículos de graduación de un número respetado de profesionales en algunas de las dife-rentes programas de maestría como lo son, la maestría en Mantenimiento, Ingeniería Vial, Energía y Ambiente, y en Gestión Industrial. Esta publicación constituye la mejor forma de mostrar la aplicación de la ingeniería de Guatemala, y reflejar a lo externo de nuestra casa de estudios la importancia de la divulgación de temas de prioridad para el desarrollo del conocimiento, y lograr la añorada excelencia académica, y seguir cumpliendo con nuestro compromiso ante nuestra sociedad en general.

El lograr publicar los trabajos de los programas de maestría mencionados anteriormente, es una ca-racterística básica de esta primera edición, ya que refleja la interdisciplinariedad de nuestras especia-lidades. Los trabajos abordan temas importantes en los cuales cada uno de sus autores manifiesta su campo de profesionalización y aplicación de la especialización realizada.

Como responsable de la administración de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Guatemala, y como unidad académica de más de cien años de historia, esta edición es un ejemplo de nuestro compromiso del fortalecimiento de su escuela de postgrados y del conocimiento de la ingenie-ría en general; por eso creemos en nuestra institución y defenderemos el respeto a ella, y buscaremos el mejoramiento de todos los procesos académicos iniciados, en busca de la calidad, en busca de la eva-luación externa y de la acreditación de sus logros, por una profesionalización de la ingeniería acorde a las necesidades de un mundo cambiante, y lograr el desarrollo de nuestro país.

ID Y ENSEÑAD A TODOS

Msc. Ing. Murphy PaizDecanoFacultad de IngenieríaUniversidad de San Carlos de Guatemala

EDITORIAL

2

AUTORIDADES DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA

Msc. Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos, DECANOIngeniera Marcia Ivonne Véliz Vargas, SECRETARIA ACADÉMICA

Ingeniero Hugo Leonel Alvarado, SECRETARIO ADJUNTO

JUNTA DIRECTIVA

Msc. Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos, DECANOIngeniera Glenda Patricia García Soria, VOCAL I

Ingeniera Alba Guerrero de López, VOCAL IIIngeniero Miguel Angel Dávila, VOCAL IIIBr. José Milton De León Bran, VOCAL IV

Ingeniera Marcia Ivonne Véliz Vargas, SECRETARIA ACADÉMICA

ESCUELA ESTUDIOS DE POSTGRADO

Msc. Carlos Humberto Pérez RodríguezDirector Escuela de Estudios de Postgrado

Ing. Industrial José Alfredo Rivera ValenzuelaCoordinador Administrativo

Coordinaciones de las Maestrías:

• Ingeniería Vial. Ing. Civil José Santos Monzón • Ingeniería en Mantenimiento. Ing. Mecánico Hugo Leonel Ramírez Ortiz• Ingeniería en Gestión Industrial. Ing. Industrial César Augusto Akú Castillo• Geotécnica. Ing. Civil Julio Luna Aroche • Ingeniería en Estructuras. Ing. Civil José Humberto Rosal Paz• Física Aplicada. Lic. Edgar Cifuentes • Desarrollo Municipal. Ing. Civil Roberto Emanuel Prata Lou• En sistemas, Mención Construcción. Ing. Civil Roberto Prata Lou• Tecnologías de la Información y la Comunicación. Ing. Ciencias y Sistemas Jorge Armín Mazariegos Rabanales• Energía y Ambiente. Ing. Mecánico Hugo Leonel Ramírez Ortiz • Ciencia y Tecnología del Medio Ambiente. Ing. Industrial César Augusto Akú Castillo • Recursos Hidráulicos. Ing. Civil Pedro Cipriano Saravia Celis• Ingeniería Sanitaria. Ing. Civil Pedro Cipriano Saravia Celis

MISIÓNFACULTAD DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

Formar profesionales de la Ingeniería con valores éticos, capaces de generar y adaptarse a los cambios del entorno, conscientes de la realidad nacional y comprometidos con la sociedad, para que, a través de la apli-cación de la ciencia y la tecnología apropiada, contribuyan al bien común y desarrollo sostenible del país y

la región.

VISIÓNFACULTAD DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

Ser una Institución académica con incidencia en la solución de la problemática nacional, formando profe-sionales emprendedores en distintas áreas de la Ingeniería, con sólidos conceptos científicos, tecnológicos, éticos y sociales, fundamentados en la investigación y promoción de procesos innovadores orientados hacia

la excelencia profesional.

MISIÓNESCUELA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO

Formar maestros de la Ingeniería para que sean competitivos y fomenten el desarrollo del país, a través de su emprendimiento de forma ética y responsable con la realidad nacional.

VISIÓNESCUELA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO

Ser innovadores en la formación profesional, con liderazgo y sólidos conocimientos de la ciencia y la tecnología, sin olvidar a la sociedad que demanda la excelencia académica.

3

4

UNA VISIÓN DIFERENTE

La Escuela de Estudios de Postgrado de la Facultad de Ingeniería tiene las siguientes líneas estratégicas en las que se está trabajando:

Maestría en Infraestructura de Calidad Aplicable a Productos, Procesos y Servicios.

Una Maestría con enfoque gerencial; el programa ofrece una comprensión global del uso y selección de normas adecuadas a los procesos y a la empresa, utiliza la metrología como una herramienta para el mejora-

miento e implementación de los sistemas de calidad en los procesos industriales y de servicio.

Maestría en Ingeniería Geotécnica

El programa consiste en profesionalizar la construcción de obras que necesitan el conocimiento aún más especializado de las propiedades mecánicas e hidráulicas. El Ingeniero Geotécnico estudia con profundidad el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar las cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, construcciones subterráneas y mi-

nería.

Maestría en Telecomunicaciones

La modernización tecnológica requiere de especialistas en áreas de oportunidad que tengan una fuerte for-mación técnica y,a la vez, que sean capaces de identificar las múltiples aplicaciones y mercados potenciales que emergen. El programa tiene como objetivo generar especialistas, del más alto nivel en el diseño y de-sarrollo de proyectos de investigación aplicada, para el mejoramiento e innovación de las organizaciones en los contextos modernos. El programa se enfoca en el estudio y aplicación de la tecnología de redes y

telecomunicaciones, para el diseño de servicios digitales integrados.

Doctorado en Ciencias de la Ingeniería en Mención

Capacita al Ingeniero para realizar investigación en forma original e independiente por medio de un progra-ma de cursos y seminarios comunes en todas las ramas de la Ingeniería. La Tesis Doctoral corresponde al desarrollo de una investigación avanzada, o también llamada de punta, en un tema específico de Ciencias de la Ingeniería, la mención es nombrada en relación a la línea de investigación y del apoyo que recibe de

su respectivo tutor.

5

ÍNDICE DE CONTENIDO

1. Carta Editorial Msc. Ing. Murphy Olympo Paiz.2. Autoridades de la Facultad de Ingeniería.3. Misión, Visión de la Facultad de Ingeniería y Escuela de Estudios de Postgrado.5. Índice de Contenido.6. Planeación Estratégica. 7. Reacondicionamiento de Rodillos. 9. Perforaciones Hidrogeológicas. 10. Estudio del sistema de aire comprimido de HENKEL LA LUZ S.A.11. El tratamiento y distribución de agua para Hemodiálisis en el Centro Médico Militar.13. Fundamentos técnicos para la ley de Vialidad.15. Evaluación del Incinerador de la Verbena.17. Especificaciones de procedimientos de soldadura.18. Proceso de gestión de calidad en mantenimiento preventivo.20. Cilindros Vrs. Sistema centralizado de gases médicos en un hospital.22. Incremento de disponibilidad en equipos críticos de refrigeración de empacadora Toledo, S. A. Planta Amatitlán.23. El consumo de leña. Las estufas ahorradoras de leña en Guatemala.27. Pérdida Económica de oportunidad en planta INDE - CALDERAS.29. Plan de mantenimiento para maquinaria pesada utilizada en movimientos de tierra, en la industria de la construcción, por TOPSA CONSTRUCCIONES S. A.31. Primera etapa de elección y montaje de un sistema de monitoreo en línea a reductores verticales FLENDER KMP, para molinos verticales de rodillos en el proceso de fabricación de cemento.32. Mejora de la condición de operación en maquinas.33. Procedimiento para el análisis de aceite usado en la agroindustria.34. Pesaje en bandas transportadoras.35. La importancia de un programa de mantenimiento en la microempresa.38. Costos directos y costos indirectos.40. Recuperar un rotor o comprar un motor nuevo.42. Cambios realizados a los componentes de la zaranda de alimentación de piedra caliza en HORCALSA CEMENTOS PROGRESO S. A.45. Automatización del control numérico computarizado.46. Descripción de proceso de arranque y estabilización de los sistemas de compresión en empacadora TOLEDO S. A.47. Aumento de confiabilidad y disponibilidad de motores de combustión interna en plantas de generación de energía eléctrica, mediante la detección de grietas por ensayos no destructivos (Ultrasonido) en válvulas de admisión y escape.49. Determinación del potencial hidroenergético del sistema de abastecimiento de agua potable de Santa Cruz la Laguna, Sololá y propuesta de aplicación en instalaciones municipales.51. Diseño de un secador solar para madera híbrido y automático con ventilación forzada para aplicación en proyectos de docencia, investigación y servicio de la facultad de ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala.53. Evaluación económica de dos métodos para la purificación de Biodisel.55. Reacondicionamiento de los álabes directrices de una turbina hidráulica tipo Francis en hidroeléctrica los Esclavos y su análisis de costos.

PLANEACIÓN ESTRATÉGICA

Maestro en MantenimientoByron Giovanni Palacios Colindres

El propósito de un taller automotriz es prestar al clien-te un servicio adecuado, para que reciba confiabilidad y beneficios en el mantenimiento proactivo de su vehícu-lo, con lo cual el cliente obtiene ventajas en la vida útil de éste, un desempeño más seguro y sin problemas, me-nor consumo de combustible, aire más limpio e identifi-cación de pequeños problemas antes de que se vuelvan grandes y costosos.

La función de un taller de servicio automotriz es realizar trabajos de diagnóstico, mantenimiento o sustitución en el sistema mecánico del motor, incluidas sus estructu-ras, equipo eléctrico y los sistemas auxiliares de alum-brado, señalización, acondicionamiento e instrumental de indicación y control, además de las reparaciones o cambios de otros complementos del automóvil con ra-pidez, pero con calidad. Para lograr esto, se necesita un taller estructurado de manera que no solo tenga buenos técnicos y buenas herramientas, sino que, además, to-dos los procesos de control sean buenos; para lograrlo, todo el personal debe estar encaminado hacia un mismo objetivo. ¿Cómo lograr todo esto?Mediante prácticas de administración moderna, que consideren la constante interacción entre todas las áreas del taller y de éstas con el mundo externo, es decir, con clientes, mercado y proveedores. Los principios que deben regir estas prácticas son, principalmente, los si-guientes:

1. Interacción2. Trabajo en equipo

3. Relaciones4. Sinergia corporativa

Un estudio concluyó que una herramienta que amarra todos los procesos de un taller es la Planeación Estraté-gica. En la figura podemos apreciar el esquema de inte-racción y sinergia corporativa que debe producirse entre las diferentes áreas de un taller, para obtener una admi-nistración moderna y participativa. Si logramos que las áreas trabajen de esta manera, con interacción unas con otras, todas enfocadas en la visión y la misión de la empresa, conseguiremos un excelente nivel de trabajo en equipo y cooperación mutua y, así, escucharemos frases como: “tus resultados afectan a mis resultados y los del taller”. ¿Cómo te puedo ayudar para que juntos mejoremos?

Es decir, que la implementación de la planeación estra-tégica incrementará, indudablemente, la productividad del taller, permitiendo un mejor control sobre todas las partes que interactúan en su funcionamiento, aumen-tando su rentabilidad.

6 7

REACONDICIONAMIENTO DE RODILLOS

Maestro en MantenimientoCarlos Enrique Chicol Cabrera

Las máquinas rotativas tienen su origen a principios del siglo XIX; sin embargo las primeras rotativas efica-ces pueden fecharse en 1835, cuando el inglés Rowland Hill colocó los tipos en un cilindro. En 1840 se intro-dujo en la imprenta del periódico alemán Kölnische Zeitung una cuádruple de tres cilindros, de los cuales el central imprimía dos veces y los exteriores una, de modo que cada avance y retroceso daba lugar a cuatro impresiones. Esta rotativa fue la primera en incorporar un plegador automático y era capaz de imprimir seis mil ejemplares por hora, en una sola cara. La introduc-ción a Guatemala fue con Prensa Libre que, en septiem-bre de 1956, puso a funcionar su primera rotativa, que años después cambiaría por una moderna “Goss”, con capacidad de 30 mil ejemplares por hora.

Las rotativas pueden clasificarse en tres grandes gru-pos, dependiendo principalmente del tipo de trabajo al cual irán destinadas: las prensas rotativas, las rotativas comerciales y las rotativas de formularios continuos.

En el desarrollo de la tecnología se han creado nuevos tipos de materiales, que han venido a sustituir los utili-zados anteriormente, ya que dichos materiales cuentan con la capacidad de auto lubricarse; pero, todo esto nos lleva al reacondicionamiento de los rodillos de impre-sión.

Se han utilizado anteriormente materiales, cuya vida útil ha sido bastante reducida, llevando esto a un dete-rioro continuo de algunos elementos expuestos a sus-tancias dañinas, lo cual nos lleva a la elaboración con ciertas fallas que se deben al deterioro tanto de las ba-ses, como de los rodillos teñidores que conforman la

máquina rotativa.

Es de suma importancia para la ingeniería de manteni-miento establecer métodos y sistemas económicos, para el reacondicionamiento de piezas o elementos, para mantener la maquinaria en condiciones estables para la producción. Las máquinas rotativas modernas utilizan tecnología de vanguardia para generar muy rápidamen-te las copias de un original.

Este tipo de máquinas rotativas utiliza la tecnología más moderna que podemos encontrar en nuestro me-dio; pero, debido al diseño de fabricación de sus rodi-llos de impresión, ocasiona un elevado costo de mante-nimiento por el exagerado peso de los mismos. Por tal motivo, tenemos paradas muy frecuentes, debido a las fallas que los cojinetes ocasionan, dándose la necesidad de reacondicionar los rodillos de impresión.

Como consecuencia del reacondicionamiento de los ro-dillos de impresión de las máquinas rotativas, producto de la investigación y desarrollo de los diferentes técni-cos, han surgido nuevas tecnologías en la utilización de nuevos materiales, a consecuencia de los avances tec-nológicos, los cuales nos obligan a desarrollar nuevas técnicas para alcanzar una amplia competitividad en la industria de la impresión. Se ha logrado desarrollar un amplio mercado en el reacondicionamiento de dichos rodillos, ya que estos son mucho más eficientes, más livianos y, por lo tanto, a un menor precio.

Las innovaciones aplicadas en nuevos modelos han sido bastante exitosas, ya que fueron propuestas por diseñadores con base en un estudio técnico que respal-dará los cambios de materiales. Durante las dos últimas décadas, las máquinas rotativas han sufrido más avan-ces tecnológicos que en cualquier otra época.

Las enormes y ruidosas máquinas que componían tra-bajosamente líneas de tipos de plomo, durante casi un siglo, han desaparecido de las plantas de impresión. Éstas han sido sustituidas por complejos sistemas elec-trónicos que utilizan ordenadores o computadoras para

almacenar la información y convierten las palabras en líneas tipográficas. Existen rotativas para cada necesi-dad y se pueden encontrar en el mercado de acuerdo con las especificaciones requeridas.

Con el reacondicionamiento de los rodillos de impre-sión, se logra superar las metas de producción, porque se estarán disminuyendo los tiempos muertos de pro-ducción, periodo entre fallas, como consecuencia, ha-brá una reducción de costos de mantenimiento, puesto que se estará trabajando con elementos más livianos, lo cual prolonga la vida útil de los rodamientos o bujes giratorios. Asimismo, permite innovaciones, al utilizar nuevos materiales de aplicación, los cuales podemos obtener en el mercado, a un costo más bajo y, a la vez, brinda la opción de contar con una amplia gama de re-puestos, ya que un rodillo reacondicionado reduce el precio, hasta en un 75%, en relación con uno nuevo.

Con el reacondicionamiento de los rodillos de im-presión, podemos mejorar nuestro programa de man-tenimiento. Conociendo el tiempo de vida útil de los rodillos de impresión ya reacondicionados, podremos programar nuestro mantenimiento preventivo, para rea-lizar oportunamente los cambios de elementos girato-rios, evitando que éstos lleguen a la falla y ocurran tiempos muertos de producción.

Maestro en MantenimientoCarlos Enrique Chicol Cabrera

8 9

PERFORACIONES HIDROGEOLÓGICAS

Maestro en MantenimientoEdwin Danilo Salguero Castillo

El hombre podrá vivir durante algunos días sin ali-mento, pero sin agua la muerte le sobrevendrá en menos tiempo; sólo la falta de aire lo aniquilaría más pronto. Cada proceso fisiológico del cuerpo humano está ligado a la presencia de agua; no hay verdad más grande que la expresión de que toda la vida depende del agua.

El agua constituye una gran parte de la protección del embrión antes de su nacimiento, de la regulación de la temperatura del cuerpo, de la respiración, de la diges-tión y de la lubricación de las articulaciones y otras.Hablar de perforaciones hidrogeológicas es importantí-simo, ya que cada día este recurso hídrico (el agua) es de mayor importancia y requiere cada día de mayores inversiones para obtenerla.

De allí la necesidad de desarrollar la actividad de perfo-ración de pozos de agua, la cual data desde los antiguos persas que construyeron túneles y pozos para intercep-tar fuentes de agua subterránea, hasta nuestros días en que se dispone de métodos y equipos de perforación so-fisticados. Alrededor de esta actividad tan importante, van inmersas un sin número de actividades de apoyo para la actividades de perforaciones.

Las actividades de las empresas de este sector de per-foraciones, cada día ven incrementada sus operaciones por la demanda actual que es considerable, tomando en cuenta el crecimiento acelerado de la población en las zonas urbanas y la migración de población hacia los cascos urbanos en busca de mejores oportunidades. Este crecimiento operacional de actividades, la apertura de mercados, el incremento en la competencia en este sector, la migración de la mano de obra calificada hacia

otras empresas y el hecho de no contar con programas de capacitación continua crean un desbalance entre la demanda y la oferta para personal calificado en este sector.

Partiendo de todo lo anterior, invertir en capacitación es una decisión acertada que permitirá, a mediano y largo plazo, ser competitivos en este campo.

El inicio del programa de capacitación en perforacio-nes hidrogeológicas permitió detectar las muchas ne-cesidades de capacitación en esta actividad y, a partir de allí, poder estructurar el programa piloto. La siste-matización de experiencias ha sido un valioso auxiliar con el cual hemos contado y nos ha servido de apoyo para la implementación del mismo. Los resultados que hemos obtenido a corto plazo han sido satisfactorios, ya que nos han permitido, hasta hoy, contar con personal con mayores conocimientos, y más seguro de sí mismo, lo que significa un ahorro en los renglones de utiliza-ción de materiales para perforaciones, ahorro conside-rable en cuanto al mejor desempeño en la utilización de herramientas de perforación y, sobre todo, al buen rendimiento que hemos logrado con los equipos de per-foración (disponibilidad del equipo, mantenimiento, etcétera).

Para finalizar, el programa de capacitación en perfora-ciones hidrogeológicas es la única herramienta que nos permitirá estar preparados en un mediano y largo plazo para el incremento de las actividades, competencia por apertura de mercados, minimización de costos por acti-vidad, etcétera.

ESTUDIO DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO DE HENKEL LA LUZ S.A.

Maestro en MantenimientoEdwin Estuardo Rodas Arreaga

Desde 1992, el sistema de aire comprimido ha genera-do y distribuido el aire necesario para la maquinaria que utiliza sistemas neumáticos en su operación. Debido a las ampliaciones realizadas en las líneas de producción y automatización de los procesos, se ha incrementado considerablemente el uso de aire comprimido, lo cual ha provocado bajo caudal y presión en el suministro de la red principal, ocasionando el arranque de los compre-sores auxiliares para ayudar al compresor principal. Por esta razón se tiene la necesidad de conocer y evaluar di-cho sistema, con el objetivo de obtener un conocimien-to claro de las condiciones actuales de operación.

El estudio realizado comprende específicamente el sis-tema de generación de aire comprimido, el cual incluye el compresor principal, el secador de aire, los compre-sores y secadores auxiliares, así como la red de distri-bución para el suministro de aire hacia todos los equipos que lo utilizan. Mediante el diagnóstico realizado, que se basa en tres metodologías importantes como la reco-pilación de datos, el diagnóstico energético y el análisis de fallas, se determinaron las condiciones actuales de operación y se identificaron tanto áreas de oportunidad como áreas de riesgo, logrando así, el planteamiento de las siguientes recomendaciones para mejorar el siste-ma:

•

•

•

•

•

Para poder cumplir con las recomendaciones plantea-das es necesario conocer qué cantidad de dinero debe invertirse y en cuánto tiempo retornará dicha inversión, para determinar si es factible poder desarrollarlas.

Es por ello que se llevó a cabo el estudio económico de las propuestas, basado en los costos de inversión, costos por pérdida de producción, costos de manteni-miento, ahorros obtenidos por la reducción de presión y ahorros obtenidos por la compra de equipos más efi-cientes, obteniendo como resultado una tasa interna de retorno (TIR) de 83.2% y un retorno de la inversión de 1.6 años, con lo cual que podemos asegurar que dicha inversión es rentable.

Establecer programas de revisiones periódicas y limpiezas, tanto para los equipos de generación como para la red de distribución.Realizar modificaciones en las tuberías de la red de distribución para mejorar su funcionamien-to.Sacar de la red de distribución los equipos que

trabajan a alta presión, utilizando los compreso-res pequeños para su alimentación, obteniendo con esto, una reducción de 15 psi en el sistema y, por lo tanto, ahorro en la energía.Instalar tanques pulmón en las áreas donde se encuentra un consumo alto de aire comprimido, para que el sistema soporte un poco más en el momento de existir picos en la demanda.Adquirir un nuevo conjunto de compresores con su respectivo equipo, para el tratamiento del aire comprimido, para que trabajen como equipos principales del sistema y utilizando los equipos actuales como equipos auxiliares. Con ello se obtendrá un servicio adecuado, en todo momen-to para los equipos instalados en las líneas de producción que utilizan sistemas neumáticos, así como eliminando el área de riesgo que existe actualmente.

10 11

EL TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAPARA HEMODIÁLISIS EN EL CENTRO MÉDICO

MILITAR

Maestro en MantenimientoEdwin Estuardo Sarceño Zepeda

La utilización de dializadores de alto flujo, con eleva-das probabilidades de retrofiltración y la denominada técnica on-line, infusión del propio líquido de diálisis al paciente, establece la necesidad de nuevos elementos y/o configuraciones en los tratamientos de agua, de ma-nera que no sólo se consiga la calidad del agua, de forma inmediata después de la instalación o modificación del tratamiento, sino que permanezca, por un largo tiempo, de forma fiable, tanto en calidad como en cantidad, ya que el agua va a ocupar más del 96 % del volumen del líquido de diálisis.

A pesar de los grandes avances, en el ámbito mundial, sobre este tema, no existe un sistema universal, ya que éste dependerá de varios factores propios de cada siste-ma; sin embargo, existen varias recomendaciones, muy generalizadas, acerca de cómo debe ser un tratamiento de agua que alcance la calidad de agua ultrapura una vez haya sido pretratada: doble etapa de ósmosis, o una eta-pa con un segundo elemento compuesto por una de las siguientes opciones o combinación de ellas a) lámpara U.V. más ultrafiltro; b) ultrafiltro; c) electrodesioniza-dor. A la vez, es necesario diseñar e implementar ele-mentos que ejerzan una función de limpieza, para lograr el retardo del deterioro de la calidad y cantidad del agua producida por la pérdida de eficacia de los diferentes componentes del tratamiento, debido, principalmente, a la acumulación, en la membrana de osmosis, de los elementos por ella retenidos.

Tan importante como el tratamiento de agua es la distribución de la misma hasta los monitores de

hemodiálisis: el agua tratada almacenada es suscepti-ble de sufrir contaminaciones; no deben existir fondos de saco, piezas con hendiduras o formas que puedan servir de reservorio o impedir el flujo laminar, inclu-yendo como parte de la red de distribución el propio tubo de toma de agua del monitor. Por todo ello, el agua debe ser distribuida de manera que esté en per-manente circulación, incluido el monitor, a una velo-cidad no menor de 1m/seg. regresando la no utilizada al tratamiento de agua para ser de nuevo tratada.

En Guatemala el número de personas con problemas renales ha ído en aumento y los pocos centros de aten-ción tuvieron gran demanda y todos enfocaron sus es-fuerzos en modernizar los equipos para hemodiálisis, dejando por un lado los sistemas de tratamiento y ali-mentación de agua. En el Centro Médico Militar se le dio importancia al conjunto completo y se instaló un equipo de tratamiento con todas las características tí-picas para realizar un excelente tratamiento, tal como se muestra en el diagrama 1.

Sin embargo, al no tener un plan de conservación de los equipos y no contar con un sistema de distribución de agua tratada, con las características descritas an-teriormente, los efectos se empezaron a manifestar en los pacientes.

En 2006 fue necesario implementar un plan de con-servación de los equipos del sistema de tratamiento de agua y modificar el circuito de alimentación de agua tratada, el cual se puede decir que hoy cumple con normas internacionales.

Maestro en MantenimientoEdwin Estuardo Sarceño Zepeda

Diagrama 1.

12 13

FUNDAMENTOS TÉCNICOS PARA LA LEY DEVIALIDAD

Maestro en Ingeniería VialErick Ricardo Pérez Mérida

Cualquier piloto que conduzca un automotor sobre la red vial nacional pavimentada y/o no pavimentada, rural o calles urbanas, experimenta las dificultades que provoca el creciente parque vehicular en el país. Como consecuencia de las mejoras construidas en las super-ficies de rodamiento de la red vial pavimentada en las rutas centroamericanas, rutas nacionales y departamen-tales, la velocidad de operación se ha incrementado en forma desordenada por parte de los conductores; esa velocidad de operación rebasa, en la mayoría de los ca-sos, la velocidad de diseño aplicada en la construcción de las mejoras de los pavimentos y de las nuevas rutas construidas en forma general.

Las consecuencias fatales que se manifiestan dentro de la red vial del país se originan en la falta de un ente rector que, a través de una normativa general, ejerza control sobre el sector de transporte, de una manera co-ordinada con todas las entidades gubernamentales y no gubernamentales, que accionan dentro de la vialidad del país.

Es imprescindible crear las regulaciones necesarias, con carácter estándar y obligatorio, para que de manera co-ordinada se pueda llegar a establecer una red vial nacio-nal, eficiente y segura, que responda a las expectativas de competitividad en el ámbito regional mesoamerica-no. Para lograrlo, se propone tomar las siguientes ac-ciones:

1. Revisar las especificaciones técnicas de diseño geométrico de caminos.2. Agrupar las rutas de acuerdo a su función den tro de la macroeconomía del país, tomando

como base la clasificación actual de la red vial, y transformarla en rutas primarias, secundarias, terciarias, rurales municipales y rurales vecina les.

3. Incorporar la seguridad vial como una acción prioritaria dentro de la nueva clasificación de la red vial.

4. Incorporar, en todos los niveles educativos, la parte que corresponde a la educación vial de conductores y peatones; inclusive en las acade- mias de manejo de vehículos.

5. Aplicar el reglamento del derecho de vía dentro de los diseños de caminos.

6. Implementar un sistema de información geo- gráfica de carácter vial.

7. Incluir de forma coordinada distintos niveles de planeación vial, siendo estos niveles: regional, nacional, municipal, municipal vecinal y municipal rural.

8. Lograr la participación ciudadana dentro de las grandes decisiones viales, a través de los niveles de planeación.

9. Planear los proyectos viales con todos los elementos técnicos disponibles, siendo importante la creación de bases de datos estadísticos confiables, como una herramienta, para que la planeación sea exitosa.

10. Finalmente, incluir todos los aspectos anterio- res dentro de la Ley de Vialidad, dado que, actualmente, hay diez leyes vigentes que se rela- cionan con la vialidad del país, pero su aplica- ción no es coordinada.

Al contar con el marco de referencia vial (Ley de Viali-dad) se podrá asegurar la inversión que se realiza en el sector. En la actualidad, buena cantidad de esa inversión se pierde, debido a que no existe un ente que se haga cargo de toda la conservación de la red vial existente; COVIAL es la entidad especializada para tal fin, perotiene deficiencias presupuestarias, dado que cada

intervención de carácter político dentro de la red vial incrementa el número de kilómetros objeto de conser-vación; por lo tanto, es necesario revisar las fuentes de financiamiento para la conservación que debe ser alta-mente eficiente, para que se logre el objetivo primordial de minimizar el costo de operación vehicular.

Cuadro de Clasificación Propuesta

Maestro en Ingeniería VialErick Ricardo Pérez Mérida

14 15

EVALUACIÓN DEL INCINERADOR DE LAVERBENA

Maesto en MantenimientoFredy Mauricio Monroy Peralta

En Guatemala existen 47 hospitales que conforman la red hospitalaria nacional. De éstos, solo los hospitales de Puerto Barrios y Jalapa cuentan con incineradores adecuados para quemar los desechos sólidos hospita-larios peligrosos (DSHP). Aproximadamente, quince hospitales cuentan con incineradores inadecuados (de una cámara) y los demás no cuentan con incinerado-res.

La basura hospitalaria que se produce se quema en fo-sas sin control o se entierra, pudiéndose producir enfer-medades nosocomiales, debido al humo, cenizas, gases tóxicos que puedan provocar enfisema pulmonar, cán-cer de hígado o cáncer de páncreas. Además, se puede contaminar el manto freático.

En pocos hospitales de la red hospitalaria nacional se tienen incineradores, los cuales no cumplen con el Re-glamento 509-2001. En el centro de acopio e incinera-ción de la Verbena, se tienen instalados tres incinerado-res, los cuales se determinará sin son adecuados o no para quemar este tipo de desechos. Con esta investigación se busca determinar: a) los ti-pos de desechos sólidos hospitalarios peligrosos que se incineran en la Verbena; b) el tipo de incinerador que se utiliza en la Verbena; c) verificar si el incinerador de la Verbena reúne las condiciones de operación y man-tenimiento y d) Los costos para incinerar los desechos sólidos hospitalarios peligrosos en la Verbena. El estudio adecuado del incinerador se basa en el ana-lisis de los diversos tipos de basura hospitalaria que se producen. Además, se deben estudiar los aspectos de salud ocupacional y los factores de riesgo: físico y quí-mico, biológico, ergonómico, mecánico, eléctrico y lo-cativo.

Factores de riesgo biológico.

Incinerador de la Verbena

Maestro en MantenimientoFredy Mauricio Monroy Peralta

El análisis del costo de la operación del incinerador de la Verbena es importante para decidir si se queman allí los desechos hospitalarios o si se contrata un servicio de terceros, para quemarlos. Luego de hacer los estudios respectivos, se determinó que los desechos que se incineran en la Verbena son bioinfecciosos y patológicos; el incinerador es del tipo 0 (para quemar basura común) por lo que no es ade-cuado para incinerar estos desechos.

Con base en lo anterior, se recomienda comprar ter-motrituradores para fundir la punta de la aguja de los desechos punzocortantes y, también, incineradores americanos tipo 4, pues estos pueden quemar los pa-tológicos y bioinfecciosos, para eliminar el peligro. Estos incineradores cumplen la Norma EPA y la operación es de bajo costo, porque pueden operar con propano o con diesel. Asimismo, de acuerdo con el análisis de riesgos, es necesario impartir varias ca-pacitaciones a los operarios de los incineradores.

16 17

Maestro en MantenimientoGerson Uziel Girón Noriega

ESPECIFICACIONES DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA

La técnica más popular para unir metales en nuestro medio es la soldadura; esto, por la versatilidad en su manejo. Existen muchas variantes de la misma, siendo el proceso GTAW el más común.

Existen muchas empresas que se dedican a la construc-ción en metal, las cuales no llevan ningún control es-crito de sus procedimientos. La responsabilidad de la soldadura recae en el operario, quién realiza según su experiencia y criterio propio. Esto provoca que no exis-ta ningún control de calidad, ni que haya forma de reali-zar una supervisión adecuada, ya que muchas veces los supervisores sólo se dedican a verificar que el operario esté en su puesto de trabajo y no a verificar la calidad de la soldadura, ya que no tienen ningún patrón para comparar la misma.

En la actualidad, existen muchas normas y códigos aprobados por comités especializados en la materia, los cuales son una guía para realizar los trabajos.

De aquí nace la necesidad de empezar a utilizar proce-dimientos escritos, en los cuales se describa la forma en que debe efectuarse la soldadura. Dichos documen-tos son llamados especificaciones de procedimientos de soldadura (EPS).

Un EPS es un documento que describe cómo la sol-dadura debe ser realizada en la producción. Se reco-miendan para todas las operaciones de la soldadura y muchos códigos y estándares las hacen obligatorias.

¿Qué información deben incluir? Suficientes detalles para permitir a cualquier persona

competente aplicar la información y producir una sol-dadura de la calidad aceptable. La cantidad de detalle y de nivel de los controles especificados dependerá del uso y la criticidad del empalme que se unirá con solda-dura.

• Número de procedimiento.• Tipo de proceso.• Tamaño y tipo de electrodo, codificación com- pleta.• Requerimientos de almacenaje del electrodo, si fuera aplicable.• Tipo de material, grado del material.• Espesor del material base.• Rango de medidas de la placa o tubos.• Posición de la soldadura.• Bisel, preparación, limpieza, dimensiones etcé- tera.• Precalentamiento ( rango de temperatura y mé- todo).• Temperatura entre pases (máxima temperatura admisible).• Tratamiento térmico de la soldadura. Si es requerido (tiempo y temperatura).• Técnica de soldadura ( forma del depósito, an- chura, velocidad de avance).• Los limites de la energía del arco.• Bosquejos . Es necesario incluir un boque- jo de la forma en que se deberán preparar las partes que se unirán. Éste deberá incluir las dimensiones básicas de la preparación para la soldadura, además de la secuencia en que se deberá aplicar la misma, para asegurar las características mecánicas.

Esta es una herramienta de gran ayuda para poder llevar un registro de cómo se realizan las uniones soldadas y poder asegurar la calidad en las mismas; es deber del ingeniero proveer de esta herramienta a sus colabora-dores para facilitar el trabajo de los mismos y tener un mejor control.

Maestro en MantenimientoHarold René Salguero Morales

PROCESO DE GESTIÓN DE CALIDAD EN MANTENIMIENTO PREVENTIVO

El servicio se mantiene y la máquina se preserva, de aquí el concepto de conservación, para lo cual es im-portante mencionar que el diseño y la implementación de un sistema de gestión de la calidad puede realizarse en aquella empresa que, dentro de su organización, po-see una flota de vehículos, que sufre de fatiga en gene-ral, por el uso adecuado o inadecuado que realicen los pilotos o encargados de dicha flota.

La metodología para la implementación de un proceso de gestión de calidad se inicia con la entrevista al usua-rio y a los encargados de la conservación del vehículo. El objetivo de la entrevista es conocer las necesidades y requerimientos de cada uno, para determinar un punto en común.

Es importante elaborar las descripciones de cada uno de los puestos que conforman el departamento que tiene a su cargo el mantenimiento de la flota de vehículos, con el propósito de evaluar las actividades que desarro-llan y verificar que no exista duplicidad de funciones, de orientar las actividades y responsabilidades de cada uno de los colaboradores en cuanto al mantenimiento y disponibilidad de los vehículos, lo cual se refleja en la atención de los clientes internos o vendedores ruteros. Esto sirve como base para la actualización del organi-grama del departamento que tiene a su cargo la conser-vación.

Se debe definir el tipo de mantenimiento para los ve-hículos de manera que satisfaga los requerimientos y necesidades del usuario, así como de los responsables de la disponibilidad del vehículo.

Se elaboran los formatos y procedimientos para ga-rantizar que los servicios de mantenimiento cumplan con los requisitos establecidos, para lo cual se realizan auditorias periódicas, para determinar y planificar las unidades que requieran mantenimiento preventivo o correctivo. Se debe definir el formato para autorizar los trabajos de mantenimiento, como parte de la docu-mentación de los registros que respaldan la gestión de calidad.

Con los procedimientos definidos (auditoria, programa-ción, asignación del trabajo) se implementa el proceso de gestión de calidad. La información de auditoría se convierte en la entrada de la programación y la sali-da de programación, en la entrada de la asignación del trabajo, es decir, uno depende del otro para lograr la conservación del vehículo.

Ningún proyecto es viable si no se contempla la justifi-cación económica.

18 19

Maestro en MantenimientoHarold René Salguero Morales

CILINDROS VRS. SISTEMA CENTRALIZADODE GASES MÉDICOS EN UN HOSPITAL

Para iniciar el tema debemos tener muy claro que en la industria hospitalaria estamos prestando un servicio a seres humanos, quienes en un momento podrían ser nuestros hijos, padres, amigos o cualquier otra persona con necesidad una atención adecuada.

La demanda de gases médicos en un centro asistencial va en relación directa con los pacientes que se encuen-tran en el mismo; asimismo, el manejo de estos insu-mos refleja en gran medida las características propias de la región, o el grado de tecnificación que tienen en las instalaciones del hospital.

Al no contar con instalaciones adecuadas, el hospital puede incurrir en un sinfín de gastos indirectos, por el desperdicio de los mismos, por mal manejo de los re-cipientes, como el hurto de los cilindros por parte del personal operativo, por lo cual una red centralizada de gases médicos puede venir a subsanar todo este tipo de inconvenientes.

Con el fin de obtener una mejor panorámica de las con-diciones en las cuales se encuentran las instalaciones de un hospital, en cuanto al suministro de gases médicos, se realizan visitas de campo para obtener un diagnós-tico, que, por lo regular, ofrece las siguientes observa-ciones:

• Las condiciones generales del Hospital Nacio- nal de Cuilapa se encuentran bastante deterio- radas. • El manejo de gases médicos no tiene un control establecido.• No se cuenta con una central de gases médicos.

• El costo, por la mala administración y control sobre los gases médicos. se incrementa al re- gresar al proveedor cilindros con el 50% o más de su contenido.• No existen normas de seguridad en el manejo de gases médicos.• Todos los demás servicios se encuentran en iguales o peores condiciones.

Tomando como base el anterior diagnóstico, se realizó un FODA, para determinar cuál es nuestro estado actual en manejo de gases médicos, en forma individual ó en una red de gases médicos.

La unidad que debe ser instalada en el hospital consiste en un tanque de almacenamiento de doble chaqueta, sú-per aislado al vacío y el cual puede mantener el oxígeno en forma líquida por largos períodos.

Maestro en MantenimientoHugo René De León De León

20 21

Maestro en MantenimientoHugo René De León De León

Este oxígeno líquido permanece dentro del tanque crio-génico a temperaturas en el rango de -180 grados centí-grados. Cuando el hospital requiere gas, la unidad eva-porará una cantidad de oxígeno líquido por medio de un evaporador ambiental adjunto al tanque, el cual utiliza el calor del ambiente para efectuar el intercambio de calor y gasificar el oxígeno líquido.

Las ventajas en el uso de un tanque criogénico de baja presión con abastecimiento de oxígeno en forma líqui-da en lugar de cilindros de gas de alta presión son las siguientes:

Economía: debido a que se compra oxígeno líquido en vez de gaseoso.

Seguridad: el tanque criogénico puede mantener una presión estándar de trabajo de 125 psi. a 140 psi. vrs

2200 psi de los cilindros cuando están llenos.

Ahorro de gas: no más remanentes de gas en cilindros.Confiabilidad de abastecimiento: con la unidad criogé-nica se tendrá la capacidad de almacenamiento en oxí-geno líquido de 262 cilindros gaseosos hasta 3 mil.

Ademas del tanque criogénico, existen otros suminis-tros y equipos que se utilizan para la instalación de una red centralizada de gases médicos, los cuales son: tube-ría de cobre y accesorios, válvulas, cajas de válvulas, manifold de reserva, soportería, tomas para gases, alar-mas, compresor, bomba de vacío y secador. Con este sistema se obtiene un ahorro comprobado de 68% en el consumo de oxígeno en relación con los cilindros.

Diagrama de Sistema Centralizado de Gases Médicos

Maestro en MantenimientoJorge Luis Puertas Jerez

INCREMENTO DE DISPONIBILIDAD EN EQUIPOS CRÍTICOS DE REFRIGERACIÓN DE EMPACADORA TOLEDO S.A. PLANTA AMATITLÁN

La disponibilidad de los equipos de refrigeración en Empacadora Toledo, S.A., planta Amatitlán, fue de 75% promedio hacia finales 2004. En febrero de 2005, se dieron los primeros pasos en el desarrollo e imple-mentación de un sistema de mantenimiento preventivo, orientado a mejorar este importante indicador.

El equipo de conservación industrial estableció prio-ridades de acción y utilizó diversas herramientas de administración de mantenimiento de clase mundial. Hacia finales de 2005, la disponibilidad había subido a 85%, encontrándose actualmente por encima de 90%. Este trabajo de investigación expone el desarrollo de esta enriquecedora experiencia, para que se pueda to-mar como referencia en futuras implementaciones de sistemas de mantenimiento preventivo, principalmente porque las teorías de clase mundial son universales y aplican perfectamente a cualquier tipo de empresa.

El desarrollo del Sistema de Mantenimiento Preventivo, presentado en este trabajo de investigación, se dividió en dos partes: la primera describe la teoría del moni-toreo de condición, criticidad de equipos, indicadores claves de desempeño (entre los que se encuentra la dis-ponibilidad) y el análisis de causa-raíz de problemas.Todos estos conceptos son importantes para establecer la prioridad de las actividades involucradas en la imple-mentación del Sistema.

La segunda parte, describe las actividades específicas necesarias para llevar a buen término este proyecto.

Esta parte se dividió, a su vez, en dos más: las activida-des relacionadas con la gestión de los equipos y las acti-vidades relacionadas con la gestión del mantenimiento. La diferencia entre ambas radica en que las primeras se orientan a los equipos como activos necesarios de man-tener, mientras que las segundas se orientan a las herra-mientas necesarias para administrar adecuadamente el mantenimiento de estos equipos.

Entre las actividades orientadas a la gestión de equi-pos, cabe mencionar el desarrollo del listado comple-to de equipos críticos de refrigeración de la planta, la definición de la criticidad de los equipos enlistados, el desarrollo de los listados de repuestos críticos de los equipos críticos y el seguimiento a las solicitudes de mantenimiento/reporte de fallas y órdenes de trabajo. Por otra parte, entre las actividades orientadas a la ges-tión del mantenimiento, se encuentran; el desarrollo del formato de cálculo de disponibilidades de equipos críticos, el desarrollo e implementación del control de tiempos de operación/parada de equipos, el análisis de Pareto mensual por área, la aplicación de estudios FMEA para familias de equipos críticos y la creación de los planes preventivos de mantenimiento con base en las inspecciones VOSO, monitoreos de condición, cartas de lubricación y otros, contenidos en las PMR´s (Rutinas de Mantenimiento Preventivo) de los equipos críticos.

22 23

Maestro en MantenimientoJosé Manuel Tay Oroxom

EL CONSUMO DE LEÑA. LAS ESTUFAS AHORRADORAS DE LEÑA EN GUATEMALA

La leña es la fuente de energía más antigua para coci-nar los alimentos del ser humano. Se ha utilizado desde el descubrimiento del fuego, se usa en el presente y, de acuerdo con la tendencia histórica, a la disponibilidad y a su naturaleza renovable, se seguirá usando en el fu-turo.

La dinámica de uso de la leña es una función directa del crecimiento de la población, pero se relaciona también con otros factores. Es función de la oferta y la demanda, de los sistemas locales de producción y de las condicio-nes biofísicas asociadas con el estado de los recursos naturales. Se relaciona con variables socioculturales, ambientales, tecnológicas y con la estructura socioeco-nómica del país.

El balance energético de Guatemala en 2004, reporta los siguientes datos:• Participación de la leña en el consumo final de energía: 45.55%.• Demanda de energía del sector industrial 8,206 kBep. • Demanda de energía del sector residencial 26,083 kBep.• Participación de la leña en la demanda final del sector residencial 87.48%.• Emisiones de CO2 del sector industrial 1,884 Ggramos. • Emisiones de CO2 del sector residencial 634 Ggramos.

La falta de proporción de las emisiones de gases en am-bos sectores se debe a calificación que tiene la leña de poseer un balance neto cero en emisiones. Es decir, en

un manejo sostenible del recurso, el carbono liberado en la combustión es capturado en el crecimiento del bosque.

Un componente tecnológico del uso de la leña son los equipos que la utilizan llamados estufas. En Guatema-la, el más común se le conoce como “el de las tres pie-dras”.

El fuego abierto ubicado en el piso calienta los utensi-lios que se apoyan en tres piedras. Además de incómo-da, ineficiente e insegura, esta forma de cocinar crea un ambiente tóxico en la cocina porque la satura de humo en perjuicio de la salud de los habitantes. Otras formas que introducen componentes más elaborados tienen el inconveniente del bajo uso del calor de la combustión.La tecnología de las estufas mejoradas o ahorradoras propone encerrar el fuego para administrarlo de forma eficiente, ubicarlo a una altura de operación cómoda y trasladar los gases de combustión al exterior de la co-cina por una chimenea, luego de aprovechar al máximo su calor. Con esto, se logra economía en el uso de leña, se realiza una operación limpia y cómoda y tiene reper-cusión positiva en la salud de la usuaria.

Estas estufas han sido fabricadas de diferentes mate-riales. Barro crudo, ladrillos de barro cocido, láminas metálicas de diferente espesor y materiales de construc-ción convencionales en cantidades variables. Actual-mente, son un producto comercial en el mercado formal de equipos para cocinar.

Para establecer un balance entre los componentes de una estufa y determinar con exactitud la economía que representa el uso de una estufa ahorradora, es necesario realizar, con un enfoque de ingeniería, ensayos de labo-ratorio para determinar la eficiencia del rendimiento y comportamiento de la unidad. La vida útil y el manteni-miento requerido deben ser establecidos.

1 Sistema de Información Económica Energética SIEE. Organización La tinoamericana de Energía OLADE. Informes estadísticos regionales. 2 Kilo barriles equivalentes de petróleo. 3 Giga gramos.

1

2

3

Demanda de Energía final Sector Residencial

´

´

´

´

´

´

24 25

BARBADOS

TRINIDAD Y TOBAGO

VENEZUELA

CUBA

ARGENTINA

ARGENTINA

COSTA RICA

COLOMBIA

BOLIVIA

ECUADOR

GRANADA

REP. DOMINICANA

MEXICO

AL&C

BRAZIL

URUGUAY

SURINAME

PERU

CHILE

PARAGUAY

PANAMA

EL SALVADOR

GUYANA

HAITI

HONDURAS

GUATEMALA

NICARAGUA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

´

´

´

´

Maestro en MantenimientoJosé Manuel Tay Oroxom

26 27

Maestro en MantenimientoJulio César Campos Paiz

PÉRDIDA ECONÓMICA DE OPORTUNIDAD EN PLANTA INDE-CALDERAS

La planta INDE-Calderas es una unidad geotérmica ubicada en la aldea San José Calderas, municipio de Amatitlán. La planta genera energía eléctrica por un turbogenerador marca Mitsubishi y utiliza los fluidos extraídos de dos pozos geotérmicos de una capacidad neta de 12 MW, para producir como proyecto piloto 5 MW.

Para la reinyección del agua del condensado del vapor utilizado, se tiene un pozo con un índice de inyectivi-dad alta en las zonas de pérdidas de circulación. Para ello, cuenta con la instalación de un sistema mecánico de dos bombas centrífugas cuya capacidad debe ser la adecuada para mantener el turbogenerador produciendo los 5 MW de capacidad instalada.

Las bombas se encuentran en un cárcamo donde se centraliza toda el agua de condensado y que tiene un nivel máximo de llenado, para evitar que durante el funcionamiento de la planta se provoquen derrames de agua de condensado cuya temperatura de 60-70° C y contenido de metales dañen el ambiente.

Durante la operación y producción de energía firme de la planta, se ha determinado la insuficiencia de las bombas para trasladar el flujo másico del agua del con-densado del vapor hacia el pozo de reinyección que se encuentra ubicado a una altura de 312 metros sobre el nivel de las bombas y, así, mantener el equilibrio entre generación y descarga de condensado. Ésta insuficien-cia provoca el estrangulamiento de las válvulas de aper-tura de los pozos de vapor para disminuir el condensado y, como consecuencia de ello, la disminución también de la producción de potencia en casi 50% y de energía

en forma considerable.

El proposito de éste artículo es señalar brevemente que, dentro de las principales causas encontradas de la insufi-ciencia del sistema de bombeo del condensado, después de hacer un análisis e interpretación de la información y de los resultados obtenidos a través de la metodología para evaluar la capacidad de carga dinámica total que posee el equipo cuando está sometido a determinadas condiciones de instalación y operación, han sido:

1. La capacidad hidráulica de las bombas no fue calcu-lada.

2. La instalación mecánica y los diámetros de la tubería de descarga y accesorios del sistema no corresponden a la capacidad de las bombas según cálculos de diseño.

3. Las bombas y la instalación mecánica de las mismas fueron reutilizadas según información primaria locali-zada, lo que confirma lo señalado en los incisos anterio-res y que no correspondían a la capacidad de planta.

4. El montaje de las bombas se realizó sin haber efec-tuado la revisión de sus cálculos de capacidad y diseño de instalación mecánica.

5. No existe historial de mantenimiento de las bombas. Por todo lo anterior, es importante señalar que, siendo

Planta INDE-CALDERAS

Planta Calderas considerada potencia base dentro de la potencia firme de la generación ofertada del ente generador, en este caso el INDE, existe un impacto ne-gativo derivado de la disminución de generación como pérdida económica de oportunidad mensual, tomando en cuenta su precio cotizado en la Lista de mérito en el administrador del mercado mayorista, aunado a las otras sanciones económicas derivadas de paros y sali-das no programadas del Sistema nacional interconec-tado debido a lo variable de su funcionamiento y apro-vechamiento de vapor para la generación de energía.

Maestro en MantenimientoJulio César Campos Paiz

28 29

Maestro en MantenimientoJulio Francisco Ramírez Hernández

PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LA MAQUINARIA PESADA UTILIZADA EN

MOVIMIENTOS DE TIERRA, EN LA INDUSTRIA DE LA CONTRUCCIÓN, POR TOPSA CONSTRUCCIONES S.A.

La industria de la construcción, como cualquier otra que ocupa maquinaria o equipos, se ve en la necesidad de conservarlos, ya que son activos que le ayudarán a cumplir con los contratos adquiridos con sus clientes y a hacer rentable su operación, para mantenerse vi-gente en este mercado, que es cada vez, más competi-tivo. Por ello, se necesita la mejor gestión posible de los recursos, utilizando estrategias de mantenimiento que logren mantener la disponibilidad del equipo en niveles aceptables. Dichas estrategias deben estar ali-neadas con los objetivos generales de la empresa, para que puedan ser evaluadas y controladas en el momen-to oportuno.

Se ha logrado comprobar que, para dar atención ade-cuada a la maquinaria pesada, además de realizar los servicios de mantenimiento recomendados por el fa-bricante, es necesario introducir otras técnicas, como es el monitoreo de condición mediante el análisis de aceite, para sacarle el mayor provecho posible a la vida de los lubricantes, además de establecer indica-dores que puedan evaluar la calidad de estas interven-ciones preventivas y proactivas. Además, para no caer en exceso de atención, que no es rentable para la em-presa, es necesario hacer un estudio de criticidad de equipos para jerarquizar la prioridad de los recursos y mantener estos equipos críticos en óptimas condicio-nes, ya que sobre ellos recae el mayor impacto de la producción de la empresa.

Para que todo lo anterior pueda ser manejado de una forma controlada, es necesario crear procedimientos por escrito, utilizando modelos de gestión de calidad para que puedan entrar al círculo de mejora continua. Dependiendo de la complejidad de los procesos y de la condición económica de cada empresa, en la actualidad existen softwares que nos pueden ayudar a hacer más eficiente la gestión de nuestro mantenimiento; pero, eso no quiere decir que con un poco más de esfuerzo, utili-zando la tecnología previa a estos sistemas, no se pueda lograr mantenerlos bajo control.

Debido al crecimiento, muchas veces descontrolado, que se produce en este tipo de industria, se puede llegar a tener problemas de disponibilidad del equipo, si no se cuenta con la estructura de procesos de mantenimiento bien definida. Lo más común que puede ocurrir es que se desconozcan los porcentajes de disponibilidad por carecer de indicadores de medición, que se de manteni-miento preventivo pero sin seguir un procedimiento, y se dejen de realizar tareas por descuido o por descono-cimiento por parte del personal, que terminan en falla, ocasionando reparaciones con alto costo y pérdidas por falta de funcionamiento.

Para contrarrestar lo anterior, es necesario elaborar un plan de mantenimiento para el equipo. El cual debe-rá incluir la creación de hojas de chequeo de mante-nimiento, con sus respectivas frecuencias para cada equipo, tomando como base el manual del fabricante; determinar los equipos críticos de la flota, establecer un procedimiento de captación de datos para la medición de la disponibilidad, introduciendo los indicadores de mantenimiento de disponibilidad, tiempo medio entre fallas y tiempo medio por reparación y elaborar una guía o instrucción de trabajo para el muestreo de acei-tes a los equipos críticos.

Al desarrollar un plan se logrará tomar las decisiones

adecuadas para elevar la disponibilidad de la maquina-ria pesada utilizada en el proceso productivo, detectando fallas antes de que éstas ocurran y, con esto, aumentar la confiabilidad de la maquina. Cuando se utiliza el moni-toreo de condición, en motores de combustión interna y sistemas hidráulicos, en equipos críticos, los beneficios que se espera obtener, mediante el uso de esta técnica de mantenimiento, son: ahorros por extender en algunos casos el periodo de cambio de aceite, ahorros por mano de obra, ahorros por disposición del aceite usado, sub-contratos, etcétera, y quizá el mayor de los beneficios sea el ahorro por disponibilidad productiva del equipo.

Además, servirá para disminuir los costos indirectos, que son los que se generan por hacer mal el trabajo de mantenimiento, entre ellos: Los derivados de pérdidas de producción, de mala calidad de productos o servicios, de demoras en entregas, de costos de capital por tener stocks de repuestos en exceso, de pérdidas de energía, de problemas de seguridad y medio ambiente y por la necesidad de mayor inversión debido a menor vida útil de los equipos e instalaciones.

Maestro en MantenimientoJulio Francisco Ramírez Hernández

30 31

Maestro en MantenimientoJulio Renato Buezo Pérez

PRIMERA ETAPA DE ELECCIÓN Y MONTAJE PARA UN SISTEMA DE MONITOREO EN LÍNEA A REDUCTORES VERTICALES FLENDER KMP, PARA

MOLINOS VERTICALES DE RODILLOS EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE CEMENTO

En algunas fabricas de cemento, alrededor del mundo, cierto número de reductores FLENDER KMP (engra-naje cónico-planetario) para molinos verticales, está en operación. En algunas de ellas se han experimentado problemas mecánicos de similar tipo. La falla de más incidencia ha ocurrido en el cojinete del engranaje sol en la estación de los planetarios, y en el acople de man-guito. Este último se encuentra entre el engranaje có-nico y la estación de planetarios. Es, también, lo que más preocupa, pues su reparación toma varias semanas, con la consiguiente perdida de producción. Estos puntos son suficientes para catalogar esta situación como críti-ca, añadiendo el tiempo de fabricación y entrega de las piezas, pues en algunos casos es de varias semanas.

Hace algunos años, en América, los FLENDER KMP eran utilizados en dos plantas: una en América del Sur y la otra en Guatemala. Esto es un indicador del escaso nivel de experiencia que se tiene acerca de estas máqui-nas. También lo es para que el cojinete del engranaje sol y el acople de manguito se tomen como partes criti-cas. La probabilidad del daño en el acople (eje dentado y manguito) puede atribuirse a una operación fuerte y deficiencias en la lubricación.

En un molino de este tipo —equipo tan complejo y con tantos equipos periféricos— todas sus variables son controladas en operación. Sin embargo, los niveles de vibración, en los distintos puntos de apoyo (cojinetes)

de los mecanismos del reductor, quedan de cierta ma-nera a la deriva, puesto que la barrera de control es la medida de la vibración global en la base del molino. Esto impide determinar las verdaderas condiciones de operación del reductor. Para contrarrestar el impacto al que estas deficiencias conllevan, es necesario elimi-narlas o controlarlas. En el caso de la lubricación en el acople, se recomienda una modificación del diseño original. Para los efectos de una operación violenta, un sistema de control que, operado e interpretado por un analista en vibraciones, se sume a los ya existentes y que los resultados de los análisis orienten al grupo de operación respecto de aquellas prácticas que sobrepa-sen los límites de una operación segura.

El control de vibraciones especificas y el seguimiento a sus tendencias es una herramienta poderosa para lograr los efectos esperados. Por supuesto que el control de las condiciones de operación no se limita al monitoreo de las vibraciones; otras técnicas son esenciales para una interpretación certera, las cuales son mencionadas como referencia o recomendación.

El enfoque principal de este texto es el monitoreo de las vibraciones y, aunque la recomendación principal es el método en línea, se limita a la recolección de datos con un colector para ser analizados de forma periódica en un laboratorio, puesto que el enfoque es sobre la prime-ra parte del proyecto.

Maestro en MantenimientoLuis Alberto Velásquez Aguilar

MEJORA DE LA CONDICIÓN DE OPERACIÓN EN MÁQUINAS

La tendencia actual en las empresas, independiente del sector productivo o de servicios donde se encuentre, gira en torno a cómo lograr mejores niveles de produc-tividad, ahorrar costos y mejorar eficiencias y calidad. Ésta es una respuesta para el fenómeno de la globaliza-ción.

En muchas empresas del medio guatemalteco se con-sume gran cantidad de recursos, especialmente econó-micos, en reparación de máquinas; por eso, uno de los campos donde existe oportunidad para disminuir costos y ayudar a mejorar la eficiencia y la calidad es el área de mantenimiento. Debemos, entonces, cambiar nuestro enfoque hacia la maximización del tiempo entre man-tenimientos y minimización de reparaciones no progra-madas, lo cual permitirá mejorar la eficiencia, durabili-dad, disponibilidad y confiabilidad de las máquinas.

Es interesante este concepto y, más aún, su aplicación en la industria azucarera, en la cual la época de produc-ción, o zafra, se limita a unos meses por año (cinco a seis, aproximadamente), de allí la exigencia de que los equipos y máquinas se encuentren con disponibilidad máxima y eficiencia aceptable durante ese periodo, para lograr las metas de producción; en otras palabras, los paros en producción son inadmisibles.

Considerando lo anterior, el camino hacia la maximiza-ción de tiempo entre mantenimientos y minimización de reparaciones no programadas, presenta tres opcio-nes: reemplazar los equipos ineficientes, incrementar la cantidad de equipos críticos (redundancia) o mejorar la condición de los equipos actuales.

Reemplazar o incrementar la cantidad de equipos signi-fica una inversión elevada (costo del equipo y modifi-caciones en planta); mientras que, mejorar la capacidad de los equipos actuales, mediante un adecuado mante-nimiento y con el posterior apoyo de un programa de monitoreo de condición de operación, parece ser la op-ción más viable. Aunque no deben olvidarse aspectos como la edad del equipo y la accesibilidad para obtener repuestos.

En el caso específico de turbinas de vapor en los inge-nios, reemplazar estas máquinas significa invertir alre-dedor de cuatro a cinco veces el costo de reparación. Ésta es una de las razones por las cuales se considera realizar mantenimiento integral, cuyos objetivos se re-sumen en: Incrementar la eficiencia, minimizar o evitar los fallos repentinos y extender la vida útil de la máqui-na y sus accesorios.

Después de alcanzar estos objetivos, las máquinas es-tarán en óptimas condiciones para trabajar, se reducen las tareas de mantenimiento de emergencia, los tiempos muertos por paros imprevistos en producción, se mini-miza el inventario y la compra de repuestos de emer-gencia, lo que significa aumento en la disponibilidad de la máquina y, de forma indirecta, se maximiza la se-guridad en las operaciones, pero, más importante aún para nuestra empresa es la disminución de los costos de mantenimiento y, de manera indirecta, la reducción de los costos de operación.

Finalmente, un programa de mantenimiento integral presentará muchas adversidades, porque su efecto no es instantáneo; tampoco olvidemos el aspecto financie-ro, porque ayudará a no perder de vista la justificación económica, importante visión que me deja la maestría de ingeniería de mantenimiento.

32 33

Maestro en MantenimientoLuis Fernando Guillén Fernández

PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS DE ACEITE USADO EN LA AGROINDUSTRIA

Los análisis de aceite usado son un método muy eficaz, seguro y rápido de determinar posibles fallas futuras en sus componentes, evitando así costosas reparaciones y pérdidas de tiempo de producción. Asimismo, nos ayu-dan a proveer información muy valiosa del estado de los componentes, muchos de los cuales son de operación continua. Su paro, por causa de desgaste o lubricación, nos puede resultar muy costoso. Estos análisis de aceite usado son de bajo costo comparado con el costo - bene-ficio que pueden ofrecer a la mejora en el rendimiento de operación de equipos en la producción en una planta, maquinaria en una constructora y equipos en fabricas.

Los análisis de aceite usado generalmente se hacen a los siguientes componentes: equipos hidráulicos, reduc-tores, compresores, turbinas, bombas de cualquier tipo, motores, transmisiones tanto mecánicas como automá-ticas, mandos finales, diferenciales, cajas de engranajes, equipo de trituración en minas, plantas generadoras, etcétera. Asimismo, se analizan muestras donde el lu-bricante es una grasa y queremos determinar las pro-piedades que aún mantiene la grasa en operación y su porcentaje de contaminante presente en el espesante.

También se analizan aquellos equipos en los cuales el monitoreo es de alto riesgo, tal es el caso de los trans-formadores de corriente de alta tensión, en los cuales se debe tener acceso a entrenamiento especial para llevar a cabo este proceso, ya que es altamente tóxico y letal para el ser humano.

Normalmente, utilizamos los análisis de aceite usado para verificar el estado en que se encuentra cierta unidad o componente; pero, últimamente se está

utilizando cuando queremos llevar a cabo una exten-sión de los servicios u operación tanto en maquinaria rodante como en equipo industrial.

Para tal efecto, se acude al fabricante de equipo origi-nal, quien dicta muchas veces los parámetros que de-bemos seguir para el éxito del análisis del aceite en el componente.

Otro uso que está tomando mucha importancia actual-mente, tomando en cuenta la cantidad de empresas dis-tribuidoras de cualquier cantidad de marcas de lubrican-tes, es la forma en que podemos determinar la calidad del lubricante. Esto lo comprobamos poniendo el lu-bricante a pruebas de rendimiento versus otras marcas, logrando así determinar muchas veces cuál lubricante es el óptimo y recomendable para algunas operaciones en ciertos equipos. La gran mayoría de veces el éxito de un resultado confiable es la forma en que tomamos la muestra en la unidad, ya que se debe contar con los aparatos correctos para este efecto, los cuales deben ga-rantizar que la muestra tomada haya sido segura y libre de cualquier posibilidad de contaminación que pueda afectar el resultado final.

Cada día, más empresas hacen uso de este procedimien-to para conservar y monitorear sus unidades, ya que se ha determinado que es la manera más segura y confiable de mantener cualquier equipo en óptimas condiciones.

Maestro en MantenimientoLuis Pedro Vassaux Castro

PESAJE EN BANDAS TRANSPORTADORAS

El pesaje en línea ó pesaje en banda es un método para pesar diversos materiales que pasan en dicha banda, las aplicaciones más comunes para estos equipos es para control del material que ingresa a un horno o, la más sencilla, la de control de inventarios.

Fotografía de equipo instalado en planta Palmira, Uruguay

Este proceso de pesaje consta de equipos electrónicos conocidos como celdas de carga, las cuales son excita-das por un voltaje que al existir alguna carga que ejerza fuerza sobre ellas, esta envía un diferencial de voltaje.Este diferencial es leído y analizado por otro dispositi-vo, el cual se encarga de sumar las diferentes variacio-nes de voltaje que la celda envía; éste a su vez convierte esta señal de voltaje y la relaciona con un valor de peso, y éste es sumado para totalizar la cantidad de material que ha pasado sobre la banda en un tiempo dado.

Este proyecto se llevó a cabo por personal de cada planta donde fueron instaladas las pesadoras, el procedimien-to fue sencillo, pero se tuvo que tener mucho cuidado,

ya que estos equipos requiere mucha precisión en su montaje para el excelente funcionamiento del mismo.La instalación que más tiempo toma por la que más cui-dado hay que tener es la de montaje en la estación de pesaje o también llamado rodillo pesador, la alineación es critica ya que los rodillos de la estación de pesaje tienen que estar perfectamente alineados a las estacio-nes cercanas a él. La banda de hule tiene que estar en perfectas condiciones y, de preferencia, ésta tiene que ser unida por medio de un vulcanizado en frío.

Las conexiones eléctricas son sencillas de realizar, ya que no existe mucha dificultad, se recomienda ajustar perfectamente el apriete de los cables en sus terminales, ya que el equipo puede llegar a tener vibraciones y esto nos puede provocar que estos se aflojen.

Las calibraciones tienen que ser realizas por personal calificado y siguiendo las indicaciones y recomendacio-nes del fabricante, una vez terminadas las calibraciones es recomendable realizar pruebas con material, para ver cómo se encuentra nuestra calibración y realizar las co-rrecciones que sean necesarias. Entre las calibraciones se pueden mencionar: la calibración del Zero, conocida como la tara, la cual pone a cero la pesadora, también es necesario realizar la calibración con pesos conoci-dos; por último, se calibra con carga, con material de-bidamente pesado en laboratorio, existen otros tipos de calibraciones, las cuales no son muy utilizables: la ca-libración con cadena y la electrónica. Es normal que la pesadora pierda calibración con el tiempo, por eso se recomienda realizar calibraciones, por lo menos, cada seis meses, con ello mantendremos el proceso de pesaje funcionado en óptimas condiciones.

El equipo tiene que mantenerse limpio, para ello se re-comienda realizar rutinas mantenimiento para inspec-cionar su estado, por si el equipo tiene obstrucciones de material, supervisar que los rodillos giren libremente y ajustar apriete de las conexiones, si fuese necesario.

34 35

Maestro en MantenimientoRaúl Eduardo Loarca Velásquez

LA IMPORTANCIA DE UN PROGRAMA DEMANTENIMIENTO EN LA MICROEMPRESA

Recientemente, el país entró a una nueva etapa de su desarrollo y nuevas oportunidades de inversión de ca-pitales extranjeros que se espera lleguen al país, a raíz de la firma del tratado de libre comercio con Estados Unidos; anteriormente, se había firmado un tratado si-milar con México.

Esta tendencia se va a ir generalizando con el tiempo y nuevos tratados se firmarán en el futuro; asimismo, la fuerte entrada de China en el comercio mundial obliga a las grandes empresas del medio a invertir fuertemente en equipos de producción cada vez más rápidos y de última tecnología.

Las microempresas, por otro lado, deben desarrollarse y seguir el movimiento que hace la gran empresa; deben invertir en equipos modernos, darles el debido manteni-miento y capacitar a su personal para transformarse de una microempresa de tipo artesanal a una microempre-sa más profesional, técnica y productiva.

En este artículo, se toma como base la reflexión anterior y se observa que es necesario y de primera necesidad fortalecer la gestión del mantenimiento en la micro y la pequeña empresa de Guatemala, ya que es un campo muy desatendido en el medio nacional. La microem-presa tiene varias áreas que tendrá que atender para su desarrollo; la gestión del mantenimiento de los equipos e instalaciones será de vital importancia para la super-vivencia de ésta. Es una práctica muy común en Guatemala que los equi-pos se reparen hasta que dejan de funcionar por una

avería, ocasionando pérdidas de tiempo y dinero. Esto se ha observado tanto en industrias grandes como pe-queñas.

Se desarrolló un estudio en las instalaciones de la mi-croempresa Maquinados Precisos, cuyas actividades se realizan en el campo metal-mecánico. El objetivo prin-cipal fue actualizar el incipiente programa de manteni-miento preventivo muy incipiente que se había diseñado años atrás; este programa no era profesional y no cubría aspectos mínimos que los equipos requerían; algunas rutinas sólo el supervisor las conocía y los registros de información eran mínimos, lo que evidenciaba la pro-blemática antes mencionada.

Esta empresa proporciona el servicio de maquinado de repuestos a varias empresas de prestigio del medio nacional; incluso, algunas de ellas exportan sus produc-tos, por lo que el objetivo general fue diseñar un plan de mantenimiento preventivo profesional, económico y que garantizara la disponibilidad del equipo, para res-ponder a las exigencias de los clientes.

Como objetivos específicos en el estudio se considera-ron los siguientes:

- Elevar la confiabilidad del equipo instalado, para evi-tar paros.

- Incrementar la disponibilidad del equipo productivo.

- Evitar retrasos en las órdenes de trabajo.

- Obtener productos de manufactura de mejor calidad.

- Mejorar las rutinas de mantenimiento preventivo.

- Optimizar el costo-beneficio del mantenimiento pre-ventivo.

La implementación de un adecuado programa de man-tenimiento preventivo adecuado se traducirá en mayor tiempo de disponibilidad del equipo, mayor

confiabilidad, eficiencia en la producción, excelente calidad y precisión en las piezas maquinadas. Esto se traducirá en mejores beneficios económicos para la em-presa, mayor valor agregado para el proceso de producción, satisfacción al cliente y elevar la moral del personal.

La metodología utilizada en ese trabajo fue la sistema-tización de experiencias, la cual consiste en obtener co-nocimiento a partir de involucrarse en las experiencias diarias de los diversos procesos, observar la problemá-tica, documentar, analizar, proponer un nuevo método o procedimiento y, luego, publicar el conocimiento.

Se consultó bibliografía para ampliar los conceptos de mantenimiento y se trató de consignar dos indicadores de mantenimiento adecuados a una microempresa.

El programa de mantenimiento preventivo que se propu-so inicia con una recopilación exhaustiva de la informa-ción de los equipos de la línea de tornos convencionales de la empresa. Esta información no estaba clasificada en 100%.

Se evaluó el programa anterior y fue necesario eliminar las rutinas preventivas semanales ya que eran repetiti-vas y antieconómicas. El programa de mantenimiento preventivo propuesto se definió con las rutinas de man-tenimiento diario, mensual y anual. Se elaboraron todas las guías necesarias para efectuarlos

Se efectuó un análisis de costo beneficio del programa anterior versus el programa propuesto, lográndose un ahorro de 33.4%; asimismo, se definieron los índices de tiempo medio entre fallas y disponibilidad.

El programa quedó listo para entrar en operaciones, para que con la práctica diaria se pueda ir implementando y corrigiendo donde presente alguna debilidad.

Se determinaron las siguientes conclusiones:

• Quedó actualizado el programa de mantenimiento preventivo, optimizando las rutinas y

capacitando al personal operativo.

• Se optimizó el costo del mantenimiento pre- ventiv o con un ahorro de 33% del costo del programa anterior.

• La disponibilidad del equipo queda garantizada por la frecuencia de las rutinas diseñadas.

• Se comprobó que el mantenimiento programa- do en ciertas ocasiones no se realizaba por res- ponder a las demandas de producción.

• Se evidenció que el personal operativo tenía carencias de información respecto del tema de lubricación.

• Se comprobó la calidad del producto realizado con el equipo en funciones, haciendo mediciones en el producto terminado.

• Se capacitó al personal en las nuevas rutinas.

• Se capacitó al personal en el tema de seguridad e higiene.

Como recomendaciones se propuso a la gerencia lo si-guiente:

• Dar seguimiento al programa para evitar salirse del presupuesto estimado.

• Implementar un curso de lubricación para el personal.

• Supervisar las tareas de mantenimiento, para asegurar que se cumpla con las rutinas planea- das.

• Revisar el programa cada seis meses, para efectuar las correcciones pertinentes.

• Publicar la calendarización propuesta para iniciar el programa de mantenimiento preventivo.

36 37

• Continuar con la tercerización del mantenimiento de los motores eléctricos de las má- quinas.

• Buscar nuevos lubricantes que proporcionen aditivos de alta calidad y mejor precio.

• Después de la implementación del programa propuesto, continuarlo con el área de fresadoras y maquinaria de apoyo.

Como se puede observar, cuando la gerencia se identi-fica con los proyectos, los programas se pueden realizar con facilidad. Esta gestión de mantenimiento propues-ta se traducirá en ahorros sustanciales para la empresa, valor agregado y se tendrá la plena confianza de que los equipos prestarán el servicio para lo que fueron di-señados.

Maestro en MantenimientoRaúl Eduardo Loarca Velásquez

Maestro en MantenimientoRigoberto Fong González

COSTOS DIRECTOS Y COSTOS INDIRECTOS

En términos de mantenimiento, se manejan los con-ceptos de costos directos y costos indirectos. Dentro de estos últimos, se incluye otro tipo de implicaciones.

El Hospital Nacional Regional de Cuilapa comenzó a funcionar en 1976. A inicios de ese año, se había com-pletado su construcción y se encontraba equipado en es-pera de su próxima inauguración. El 4 de febrero de ese mismo año, a causa del terremoto y dada la emergencia, el hospital, empezó a funcionar sin haber sido inaugu-rado.

Dado el inesperado arranque de operaciones, hubo ne-cesidad de improvisar. Esta situación fue generalizada en todos los servicios del hospital y el departamento de mantenimiento no fue ajeno a ella. No existe documen-tación que registre planeación de actividades en el pa-sado y, después de treinta años de operar, es notorio el deterioro del hospital.

A la fecha, las operaciones de mantenimiento tienen lu-gar frente a la amenaza de una falla en un equipo. El departamento de mantenimiento del hospital reacciona a las solicitudes de los jefes de los servicios y ejecuta las reparaciones sin una supervisión técnica. Algunas instalaciones y reparaciones han sido contratadas, pero no ha existido un control adecuado. Éstas han sido eje-cutadas por contratistas que, al no estar supervisados, hacen trabajos deficientes. Por esta situación, la vida de los equipos es corta, incurriendo en altos costos. Existen muchas situaciones como la descrita a continuación:

El Hospital de Cuilapa cuenta con una caldera de 60

HP para suministro de vapor a los servicios de central de equipos, cocina y lavandería. La caldera se instaló nueva hace trece años. Funcionó durante diez años sin mantenimiento preventivo y debió ser reconstruida a un costo de 60 mil quetzales.

Como medida de contingencia provisional por la falta de suministro de vapor, el hospital se vio obligado ad-quirir equipos redundantes de un suministro energético distinto donde fue posible. Se dotó a central de equipos de un autoclave eléctrico de menor capacidad, como equipo auxiliar para suplir la demanda de material qui-rúrgico estéril para sala de operaciones.

El Servicio de dietética y cocina, que contaba con mar-mitas a vapor para la preparación de alimentos, adqui-rió estufas a gas propano y abandonó las marmitas. Las estufas se adquirieron en su momento como equipo re-dundante.

Luego de reparada la caldera, los equipos a gas se si-guieron utilizando y el personal actual no conoce cómo utilizar las marmitas.

La lavandería contaba con suministro de vapor en sus lavadoras, secadoras y planchadora/dobladora. A con-secuencia de las deficiencias, el servicio no usa vapor ni agua caliente para lavar. Además, abandonó el uso de la planchadora/dobladora; se dobla a mano y nunca se plancha. Abandonó también el uso de las secadoras a vapor y algunas fueron convertidas empíricamente a electricidad. Como consecuencia, las secadoras modifi-cadas son ineficientes y lentas. El personal complemen-ta el trabajo secando la ropa al sol y utiliza los jardines y la cancha de básquetbol para el efecto.

Después de algunos años, el personal se acostumbró a los cambios y el personal nuevo no conoció la utilidad y beneficios de los equipos originales. La caldera se usa solamente unas cuatro horas por semana para suplir va-por a central de equipos para esterilizar.

La situación de la caldera genera otros problemas. Por

38 39

ejemplo; cada cama del hospital debería contar con tres juegos completos de ropa. La falta de vapor en las la-vadoras obliga a utilizar cloro para el lavado de la ropa, reduciendo la vida útil de las sábanas a solo tres meses cuándo debería ser de seis.

La corta vida de las sábanas obliga a comprarlas más seguido y por esta razón el hospital no logra completar los tres juegos de sábanas por cama. Esto hace que el servicio de la ropa de cama sea más severo, aumentan-do más el desgaste.

Maestro en MantenimientoRigoberto Fong González

Maestra en MantenimientoSigrid Alitza Calderón de León

RECUPERAR UN ROTOR O COMPRAR UNMOTOR NUEVO

Este proyecto es una aplicación de la recuperacion de un equipo crítico dentro de un proceso de producción, de donde el conocimiento de los factores que influyen en este tipo de toma de decisiones es determinante para obtener los resultados esperados. El equipo crítico en mención es un motor eléctrico, cuyo problema radicaba en el rotor.

Como se observa en la figura siguiente, el motor sufrió desgaste adhesivo en la ubicación de las cunas de los ba-leros, causado por los componenetes del agua sulfurada que llegan al ambiente al evaporarse.

En muchas oportunidades, la recuperación de las piezas dentro de la empresa se realiza por medio de outsour-cing y, por lo regular, no se cuenta con un ente encarga-do de proceder con una auditoría de calidad, tanto de los proveedores como del producto ya reparado, teniendo

con ello muchos problemas dentro de su proceso pro-ductivo, por la pérdida de tiempo y recursos, por dupli-cidad en la reparación.

Para llegar a la conclusión de que la recuperación del motor era la opción más acertada, se analizaron los si-guientes factores:

Valor de reventa: Se inicia el proceso de evaluación ob-teniendo una propuesta de cuánto le darían si entregara la máquina usada como parte del pago por una nueva. Costos de reparación: Se necesita una propuesta del precio de la reparación, incluyendo mano de obra y pie-zas de repuesto. La edad de la máquina puede afectar el costo de la mano de obra. El mantenimiento de las máquinas más viejas puede ser más complicado y pue-de necesitar más horas de trabajo, porque es posible que los componentes clave no sean tan accesibles como en los modelos más recientes.

Tiempo muerto estimado: Pregunté cuánto tiempo tar-darán las reparaciones. La disponibilidad de piezas de repuesto determinará la rapidez con la que el taller pue-de reparar y devolver la máquina. Demoras largas por falta de piezas pueden causar retrasos en sus programas de trabajo.

Analisis Económico: Siguiendo con el orden del análi-sis se puede observar:

• El valor de reventa de este equipo es nula por el tiem-po de uso y el equipo inservible.

• Los costos de la reparación son insignificantes en rela-ción con el costo de inversión de uno nuevo.

• El tiempo muerto estimado de reparación es de aproxi-madamente tres días, pues la reparación necesita sólo repuestos y equipos que se encuentran localmente.

De donde el porcentaje de la reparación es de 4% del valor de un equipo nuevo, y no comparado con el valor del proceso.

Desgaste adhesivo

40 41

Maestra en MantenimientoSigrid Alitza Calderón de León

Según datos obtenidos, la planta tiene una utilidad men-sual de 2 millones de quetzales (30 días) de donde la pérdida por día no trabajado es de Q.66,666.67, toman-do en cuenta que al no trabajar el motor en cuestión, la carga se reduce a 50% tenemos una pérdida diaria de Q 33,333.33, por lo que la importancia del motor es crítica.

Por lo anteriormente descrito, se optó por la recupera-ción de la pieza, con la salvedad de que la misma era sólo provisional en lo que se reemplazaba el motor.

Recuperación del rotor:

Material base del eje: acero de mediano carbono aisi 1040.

Material de aporte para la recuperación: acero inoxida-ble e-312, metalizado en caliente con polvo cpm-1205 eutectic, para rellenar imperfecciones y aprovechar para relevar tensiones.

Metalizado por técnica

Proceso de Maquinado

Maestro en MantenimientoVíctor Hugo Blanco Solares

CAMBIOS REALIZADOS A LOS COMPONENTES DE LA ZARANDA DE ALIMENTACIÓN DE PIEDRA CALIZA EN HORCALSA CEMENTOS PROGRESO S.A.

Ésta es una importante investigación, que involucra conocimientos técnicos, la experiencia, el análisis, cri-terios de diseño, etc., en la que fácilmente se demuestra los resultados obtenidos ya que son tangibles, en dispo-nibilidad y en costos. El objetivo general de la misma es optimizar los costos originados por los paros frecuentes de la zaranda de alimentación de piedra caliza a los Hor-nos de cal.

La disponibilidad de los Hornos va ligada directamente con la disponibilidad de la zaranda en mención y es im-portante incrementarla. El impacto en los costos origina-do por los paros se debe principalmente a los paros en la producción y no tanto por mantenimiento.

Cada cambio de cojinetes en la zaranda provoca 5 horas de paro en la producción de los Hornos.

Para el análisis de las fallas, se utiliza como herramienta técnica los cuestionarios y entrevistas con expertos in-ternos y externos que están involucrados en el campo de las zarandas vibratorias. Como herramienta conceptual, se obtiene información de catálogos, manuales, planos, historiales del equipo y textos en general.

Mediante la entrevista se definen conceptos para el aná-lisis, estos son: capacidad de cojinetes, diseño de la za-randa, diseño de los soportes, distribución de carga, ho-ras diarias de operación y lubricación.

Como soporte para el análisis realizado se define el impacto de las fallas. Las fallas de los cojinetes en la

zaranda ocasionan, pérdida de producción, tiempo de reparación, costos altos, pérdida de calidad, incumpli-miento de las metas internas y de la demanda.

Un análisis de causa raíz nos permite definir el ori-gen de las fallas, éste es: debido a que el proveedor nos proporcionó una zaranda con cojinetes de capacidad inadecuada para las cargas a las que estaría sometida, los mismos sufrían desgaste, originando ruido en forma de chinchineo lo que nos hacía parar frecuentemente la zaranda que es la que alimenta la piedra caliza a los Hornos de cal.

Se visualiza que el problema se inclina principalmente por el lado de diseño del equipo. Se realiza cálculos de la capacidad de clasificación de la zaranda. Para los cojinetes se revisa la vida útil teórica comparada con la real de los mismos. De la vida útil real se obtiene una capacidad de carga nueva, que nos da la pauta de rediseñar el equipo, observando área de oportunidad principalmente en los cojinetes.

Los cojinetes utilizados actualmente tienen un diáme-tro interior de 40 mm. y duran entre 2 y 3 meses.Se revisa manuales del equipo, distintos tamaños de cojinetes, buscando el que se pueda utilizar en la za-randa.

Se determina que si se hacen modificaciones al eje y housings se puede montar unos cojinetes más grandes con una vida útil mayor. Mediante la implementación de un Plan de acción, se propone utilizar cojinetes con diámetro interior de 50 mm. La vida útil de los nue-vos cojinetes es superior a los 11 meses de operación contínua, permitiendo cambiarlos en el paro anual de los Hornos. Esta situación elimina las fallas durante un período de un año, originadas por problemas en los co-jinetes, obteniendo, anualmente , un ahorro superior a Q 200,000.00.

Maestro en MantenimientoVícor Hugo Blanco Solares

44 45

Maestro en MantenimientoVíctor Manuel Ruíz Hernández

AUTOMATIZACIÓN DEL CONTROL NUMÉRICO COMPUTARIZADO

La automatización del control numérico computari-zado se logra aplicar con éxito a máquinas de herra-mientas como fresadoras CNC, tornos CNC, máquinas de electroerosionado y máquinas de corte por hilo. El control numérico es una técnica que tiene la caracte-rística de recibir órdenes codificadas por medio de un programa que controla el funcionamiento de una má-quina específica de manera numérica, introduciendo los valores en la máquina.

En una máquina de control numérico computarizado, una computadora controla la posición y velocidad de los motores que son accionados con los ejes de la má-quina. Debido a esta característica, se pueden hacer mo-vimientos que no se pueden hacer manualmente, como círculos, diagonales y figuras difíciles de maniobrar.

Cuando se utiliza una máquina CNC, sus dispositivos de control mecánico permiten ejecutar trayectorias tri-dimensionales, logrando así maquinar moldes y troque-les complejos.

Para operar una maquina CNC, es necesario que el ope-rador tenga conocimientos de programación de com-putadoras personales, mantenimiento, métodos de suje-ción, medidores y metrología, interpretación de planos, estructura de la máquina CNC, transformación mecá-nica, etcétera. Son muchas las ventajas de operar una maquina que contenga el control computarizado.

El elemento de control numérico computarizado con-tiene la información de las acciones a ejecutar, por ejemplo, el programa de acciones a ejecutar: el pro-grama interpreta las acciones a ejecutar, las convierte a señales correspondientes y se acciona la máquina para comprobar los resultados; luego la maquina ejecuta las operaciones previstas.

Ninguna otra invención, desde la revolución industrial, ha tenido un impacto semejante en la sociedad que la computadora. Se han aplicado simples programas y control de las operaciones de las máquinas.

Estos dispositivos han ido mejorando poco a poco de manera continua hasta hoy día; son unidades altamen-te complejas capaces de controlar completamente por programación, mantenimiento, solución de problemas y la operación de una sola máquina o de un grupo de máquinas.

En la actualidad, se realizan moldes con máquinas fre-sadoras convencionales y esto se hace solo con la ha-bilidad del operador lo que conlleva errores y tiempo extensos en la fabricación.

Poder demostrar que la nueva tecnología en máquinas herramientas puede mejorar la calidad y rapidez en fa-bricación de moldes que una fresadora normal se debe tener un análisis de costos sobre la fabricación del mol-de y compararlo entre las fresadoras; así resultará una mejor justificación del tipo de máquina que puede ser mejor en la fabricación de este molde, esta experiencia ayudara a ingenieros, encargados de talleres, empresa-rios, estudiantes de la carrera de Ingeniería Mecánica.

Maquina cnc

Maestro en MantenimientoWerner José Portillo García

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓNDE LOS SISTEMAS DE COMPRESIÓN EN EMPACADORA TOLEDO S.A.

Los sistemas de refrigeración son esenciales en las em-presas de productos alimenticios de carácter perecedero. La Empacadora Toledo cuenta con varios sistemas de refrigeración; en su mayoría, es utilizado como refrige-rante el amoniaco NH3, ya que por sus propiedades es el más eficiente.

Actualmente, Empacadora Toledo ha expandido sus lí-neas de procesamiento, lo cual ha conllevado la insta-lación de equipos de refrigeración para cubrir las nue-vas cámaras. Dentro de los equipos instalados se tienen compresores reciprocantes marca Sabroe, los cuales se instalaron con todos sus equipos auxiliares como evapo-radores, condensador, tanques de recirculación, tanque recibidor, válvulas de expansión y tuberías, entre otros.

Durante el arranque del sistema de refrigeración, se pre-sentaron problemas en la estabilización de los compre-sores; por tal razón, se decidió hacer un procedimiento para el arranque y calibración de las válvulas de expan-sión, permitiendo una operación fácil y, con ello, mejo-rar la calidad de las temperaturas en las cámaras refrige-radas y prolongar la vida útil de los equipos.

Parte del estudió realizado explica la forma de calibra-ción de las válvulas de expansión, ya que este pequeño dispositivo es clave en el funcionamiento del sistema frigorífico; se obtiene su ajuste mediante tablas en fun-ción de las temperaturas requeridas y las dimensiones de la válvula.

La baja disponibilidad de los equipos de refrigeración

representa un costo alto, ya que implica la búsqueda de otros medios de almacenamiento de producto y, cuando no se cuenta con espacio en las instalaciones, normal-mente se opta por alquilar furgones refrigerados que re-presentan una opción con un alto costo. Es por esto que este procedimiento constituye un soporte técnico para optimizar el funcionamiento de los equipos instalados.

46 47

Maestro en MantenimientoMario Estuardo Del Valle Alburez

AUMENTO DE CONFIABILIDAD Y DISPONIBILIDAD DE MOTORES DE COMBUSTIÓN

INTERNA EN PLANTAS DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, MEDIANTE LA DETECCIÓN DE GRIETAS

POR ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (ULTRASONIDO) EN VÁLVULAS DE ADMISIÓN Y ESCAPE

Las plantas de generación de energía eléctrica por mo-tores de combustión interna tienen una gran importancia en el suministro de energía eléctrica para el país, actual-mente esta generación alcanza un promedio anual de carga de un 40%.

Es por esa razón que la disponibilidad y confiabilidad de las centrales de generación por motores de combus-tión interna debe ser máxima cuando las condiciones del mercado energético nacional o centroamericano así lo requieran.

Actualmente los índices de disponibilidad de los moto-res de generación de energía eléctrica oscilan alrededor de un 92 a un 95 % anual, con el presente trabajo de tesis se demuestra que se puede incrementar esta dispo-nibilidad en un 1 a 2% anual, igual caso con el índice de confiabilidad se puede aumentar en un 1.5 % anual y alcanzar índices de confiabilidad del 100% anuales con respecto a fallas de válvulas de admisión y escape.

Los costos variables de producción se incrementan en un 3% por cada falla en las válvulas de Admisión y Escape; puede reducirse este impacto económico en los flujos de caja de las empresas realizando rutinas de Mantenimien-to Predictivo y Ensayos No Destructivos por medio de Ultrasonido.

El estudio de tesis muestra el procedimiento de inspec-ción ultrasónica realizada a válvulas de admisión y es-cape así como los resultados obtenidos en la operación de motores por un periodo de 12 meses, también uno de los principales problemas de la industria de gene-ración de energía eléctrica en el país, la disponibilidad y confiabilidad de los motores de combustión interna para generación de electricidad cuando se enfrentan problemas de análisis complejo de fallas en los elemen-tos reutilizados de los motores que no presentan nin-gún tipo e indicación de defectos siguiendo los proce-dimientos normados por los fabricantes; la definición del problema es originado por fallas continuas en las válvulas usadas de admisión y escape, las cuales se ha encontrado con fisuras y luego fracturas durante la ope-ración del motor, ocasionando un daño grave a otros mecanismos que interactúan con ellas en la cámara de combustión como pistones, camisas de pistón, culatas, guías de válvulas y turbocargadores.

Al momento de suceder una falla de válvulas de ad-misión o escape, el motor dañado forzadamente tiene que salir de producción de energía eléctrica ocasionan-do pérdidas no sólo en el área de producción durante el tiempo que lleva la reparación, sino también en el incremento del costo variable de Operación y Mante-nimiento, tal es el caso de repuestos que será necesario reemplazar, muchos de ellos con escasez en el merca-do.

El estudio explica como evitar que las válvulas de es-cape y admisión continúen fallando y lleva a buscar un mecanismo o técnica de Ensayos No Destructivos que nos advierta por medio de inspecciones cuando las vál-vulas estén próximas a fallar y removerlas del motor.

El Ultrasonido es una herramienta de mantenimiento predictivo que los Ingenieros de Mantenimiento utili-zamos y es sumamente útil en la solución este tipo de problemas, con ella podemos detectar anormalidades en las válvulas de admisión y escape al ser inspeccionadas durante Mantenimientos Preventivos programados.

Maestro en MantenimientoMario Estuardo Del Valle Alburez

48 49

Maestra en Energía y ambienteMaría Milagro Fajardo Riós

DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL HIDROENERGÉTICO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIEN-TO DE AGUA POTABLE DE SANTA CRUZ LA LAGUNA, SOLOLÁ Y PROPUESTA DE APLICACIÓN EN INSTALA-

CIONES MUNICIPALES

Esta investigación consistió en definir con precisión el potencial hidroenergético que es posible obtener del sistema de abastecimiento de agua de los nacimientos Chirij Kaón del municipio de Santa Cruz La Laguna, con el fin de abastecer de electricidad a un sistema de-mostrativo de iluminación para espacios municipales o comunales.

El problema que se observó fue la necesidad de acti-vidades o posibilidades económicas favorables al tu-rismo que generen ingresos para la población, aprove-chando los recursos naturales y en particular, el caudal hídrico que posee en abundancia. Entonces, el poten-cial hidroenergético disponible puede utilizarse para la iluminación de la plaza central, el lavadero público y áreas deportivas, entre otras, de Sta. Cruz, La Laguna. Condiciones que se constituyen en un atractivo para el turismo.

Entre los cerros se encontraron dos nacimientos llama-dos Chirij Kaón ubicados al pie del cerro Xe Kaón, el cual es un sitio sagrado donde los sacerdotes ma-yas y autoridades municipales tienen acceso en fechas ceremoniales. Ubicado a 1,765 metros sobre el nivel del mar. Dichas condiciones permiten que esta área no sea objeto frecuente de los efectos antropogénicos. La topografía escarpada provoca grandes caídas del agua, propiedad propicia para el aprovechamiento de micro energía hidráulica; posteriormente, se estableció la

calidad del agua de los nacimientos que sirven al sis-tema de agua del municipio y con los resultados de las muestras tomadas en los dos nacimientos se evidenció la buena calidad del agua. Todas, condiciones favora-bles para establecer el uso hidroenergético y plantear los proyectos demostrativos de iluminación de algunas instalaciones municipales que inciden en cambios socio económicos en Santa Cruz La Laguna, Sololá.

Originalmente, se determinó que el agua de estos naci-mientos puede impulsar una micro hidroeléctrica (basa-do en que una micro hidroeléctrica está en el rango de potencia de 1 a 200 kW) para producir hasta 2321.44 W de potencia y una energía diaria de 55.715 W/hora de energía, suficiente para 56 casas urbanas, si se elimi-naran todas las cajas rompe-presión y se aprovechara el potencial hidroenergético desde el tanque de captación. Esta energía podría alimentar 23.21 focos incandescen-tes de 100 W o 46.42 focos de 50 W o un motor eléc-trico de 3 HP (caballos de fuerza), o 3 motores de 1 HP para 3 lavadoras de ropa de 14 libras

Estas condiciones implican aprovechar la totalidad de la energía eliminando las 5 cajas rompe-presión y ha-cer nuevo diseño e instalación de tubería de abasteci-miento; también se necesitaría de tiempo y esfuerzo a un costo mayor. Tomando en cuenta el riesgo de desa-bastecer de agua al municipio por algunos días.

Otra opción fue determinar el potencial hidroenergético del agua que llega al tanque de distribución tal y como se encuentra actualmente. El potencial hidroenergético de esta nueva situación arroja una potencia de 163 W y una energía diaria de 3896.6 W/h. La expresión algebraica utilizada para determinar el potencial hidroenergético para micro hidroeléctricas fue:

Ptdch = 5*Q*H=5*(1.476 litros/s)*(22 metros)= 162.36 WattComo ese caudal es permanente, la energía a obtenerse fue calculada así:Etdch= Ptdch*24 horas= 162.36 watt * 24 horas = 3896.6 watt-h.

Con base en estos parámetros energéticos establecidos en la segunda propuesta, se tienen dos sistemas:

a) Para el lavadero público estará compuesto de 12 lámparas de 11 W de 120 Voltios de corriente alter-na que estarán encendidas bien sea de 17 a 22 horas o de 18 a 23 horas, en todo caso 5 horas diarias de uso. En caso de reparaciones de la planta se dispondrá de 2 baterías de ciclo profundo de 12 voltios en corriente directa y 105 amperios/hora, de las cuales por medio de un inversor de 200 W se elevará el voltaje a 120 con lo que se podrá suplir de energía durante cuatro días.

b) Para la plaza central, la cual está rodeada de la iglesia católica hacia el Este, un Centro de Salud al Norte, el edificio de la Municipalidad al Oeste y una escuela al Sur. Consistirá en 12 lámparas de 11 W de 120 voltios de corriente alterna. La energía provendrá de una línea de transmisión que conducirá la corriente desde la casa de operaciones con voltaje de igual mon-to que facilitará un inversor de 700 W, el cual elevará el voltaje de 12 voltios de corriente directa a 120 en corriente alterna. Contará con una autonomía de 4 días en caso de falla o de mantenimiento de la planta hi-droeléctrica, esto con la ayuda de 5 baterías de ciclo profundo de 105 amperios/hora y 12 voltios.

La investigación se desarrolló en 3 capítulos: el pri-mero que hace un breve recorrido histórico, se refiere a generalidades de la energía hidráulica, los grandes inventos, como la rueda hidráulica, las máquinas hi-dráulicas de Da Vinci (siglos XV y XVI) y la turbina, que son los pasos sobresalientes de la humanidad en el aprovechamiento del agua; el segundo, trata de la for-ma en que se determinó el potencial hidroenergético en los nacimientos Chirij Ka´on y el tercero, se refiere a los proyectos demostrativos de iluminación que se pro-pone a la Municipalidad y a la Comunidad de Santa Cruz La Laguna, tales como: iluminación de las áreas

de la Plaza Central, del atrio de la Iglesia, de la Cancha de Básquetbol o de los exteriores de edificios públicos y/o la otra propuesta, es la de iluminar el lavadero pú-blico, para darle vistosidad, se puede crear una fuente decorativa, además de lo funcional, se le incorpora un acento de ornato para los habitantes y visitantes. Ambas propuestas tendrán un horario de por lo menos 5 horas, que permitirán seguridad para transitar por las noches, acceso a servicios públicos mejorados para la población y establecer un área más atractiva al turismo.

Los resultados obtenidos y algunas consideraciones permiten a las autoridades y líderes de los Consejos Comunitarios de Desarrollo (COCODES) el aprove-chamiento de pequeños caudales hídricos al servicio de Santa Cruz La Laguna y así la comunidad valorará sus recursos naturales, también pueden contribuir a tomar conciencia de la sustentabilidad de su riqueza natural, aspectos que redundarán en beneficio de la mitigación del cambio climático.

Se estableció que no hay necesidad de quitar la tubería del sistema de abastecimiento actual, es decir no hay necesidad de alterar la tubería ni el servicio de abas-tecimiento de agua en Pasiwán Patín (Santa Cruz la Laguna en Cakchiquel).

Por lo tanto, éstas dos propuestas tienen alcances como el aprovechamiento del caudal hídrico y la aplicación en instalaciones de micro energía hidráulica que permi-ten el ahorro de la inversión en energía eléctrica públi-ca, crea condiciones de una vida moderna más cómoda para Santa Cruz La Laguna y posibilita la adopción de medidas políticas socio ambientales que tiendan a la conservación de la flora y fauna locales y en particular hacia la conservación de las fuentes, nacimientos y ríos con un impacto positivo en el Lago de Atitlán.

El fin último de esta investigación es lograr el fortaleci-miento de la conciencia socio ambiental en la población de Santa Cruz La Laguna, convirtiéndose en un modelo para los otros 10 municipios de la cuenca del lago de Atitlán.

Maestra en Energía y ambienteMaría Milagro Fajardo Riós

50 51

Maestro en Energía y ambientePablo Christian De León Rodríguez

DISEÑO DE UN SECADOR SOLAR PARA MADERA HÍBRIDO Y AUTOMÁTICO CON VENTILA-

CIÓN FORZADA PARA APLICACIÓN EN PROYEC-TOS DE DOCENCIA, INVESTIGACIÓN Y SERVICIO DE

LA FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

El presente artículo trata sobre el aprovechamiento de la energía irradiada por el sol usada para secar madera aserrada, y la propuesta, es diseñar un secador solar para madera, construido con materiales aislantes, que tenga las características de funcionar automáticamente.

Generalmente, el funcionamiento de un secador solar se basa en tres procesos que se superponen:

1. El calentamiento de aire del secador solar se realiza mediante la circulación del aire a través de una cámara de calentamiento formada por una cubierta de policarbonato celular transpa- rente y una superficie captadora hecha de lámi- na de acero acanalada de color negro que, en conjunto, forman un cuerpo o cámara de absor- ción de la radiación s olar que entra por la cubierta, con intenso efecto invernadero.

2. El secado del material (colocado en carros por- tadores a lo largo de la cámara de s ecado, ubicado debajo y a lo largo de la cámara de calentamiento) se realiza por el paso continuo del aire caliente a través del material, que produce un intenso proceso de intercambio de calor y masa.

3. La sucesiva recirculación a una velocidad defi-

nida, impulsado por un ventilador c entrífugo, a través de la madera que se debe secar, hará que a medida que la humedad relativa del producto disminuya la del aire aumente, llegando a un punto en el que será necesario renovar este aire para restablecer el gradiente de humedad entre ambas masas y asegurar la continui- dad del proceso. La renovación se asegura mediante un dispositivo de control de la humedad del aire que acciona el arranque o parada de los ventiladores, la abertura o cierre de las ventanas de extracción de aire así como la de los duc-tos de ingreso de aire nuevo exterior para precalentarlo, para nuevamente establecer el proceso que en la prácti-ca es ininterrumpido.

El diseño propuesto contará con sensores de humedad relativa que cuando este valor sea muy alto, se activa-rán servomecanismos que abrirán las ventanas que des-alojan el aire húmedo del secador, como también las válvulas que permiten la entrada de aire seco para con-tinuar con el proceso de secado. También los ventilado-res serán accionados automáticamente para mantener una distribución constante y equitativa del aire sobre la totalidad de la superficie de la madera que está siendo secada por arrastre laminar de un flujo de aire.

Otra característica del secador consiste en que es híbri-do, esto quiere decir, que en presencia de nubes o por la noche, entrará a funcionar automáticamente un deshu-midificador que se accionará si el valor de la humedad relativa es alto.

El volumen útil del secador solar es de 18 m3 y permite secar:

155 tablas de 1”X 12”X16’, con un área neta expuesta igual a 444 m2 o 330 piezas de 2”X4”X16’ con un área neta expuesta igual a 308.54 m2.

Tomando en cuenta sólo la energía que provee el sol, con 10 horas de insolación diaria, los cálculos nos dan un tiempo de residencia de la madera dentro del seca-dor, para las tablas de 1”X12”X16’ igual a 7.3 días y para las piezas de 2”X4”X16’ igual a 10.3 días. El tiem-po se reduce a la mitad si el secador funciona híbrida-mente o sea que su operación es reforzada con la acción del deshumidificador.

El fin último y primordial de este trabajo es estimular la consciencia ambiental de toda la comunidad de la facul-tad de ingeniería y que a través de este tipo de proyectos se enriquezcan los programas de docencia, investiga-ción y servicio de la comunidad universitaria.

Maestro en Energía y ambientePablo Christian De León Rodríguez

52 53

Maestra en Ciencias en Gestión IndustrialClara Patricia Ramírez De León

EVALUACIÓN ECONÓMICA DE DOS MÉTODOS PARA LA PURIFICACIÓN DE BIODIESEL

El Biodiesel es un combustible renovable que se ob-tiene mediante una reacción de transesterificación, al mezclar aceites con un alcohol. Estos aceites pueden ser de diferentes fuentes, algunos de los más utilizados son: aceite de palma, soya, colza, y piñón. Dado que es un combustible amigable con el ambiente, tiene mucha aceptación en países desarrollados; sin embargo, su uso en Guatemala aún es limitado debido a que nuestro mer-cado se inclina por el consumo del Diesel de Petróleo por razones de precio. Por tal motivo, es necesario rea-lizar investigaciones que permitan optimizar la toma de decisiones respecto de los procesos que sean más renta-bles y permitan operar con costos más bajos.

El proceso de producción del Biodiesel comprende los pasos: transesterificación, decantación, y purificación. En la última etapa se remueven del Biodiesel las impu-rezas que pueden ocasionar daños a los motores, tales como: Glicerina, jabones, agua, y partículas.

El primer objetivo del presente trabajo fue evaluar el tra-tamiento de ésteres de metilo (biodiesel) mediante el uso de adsorbentes minerales para la remoción de humedad y glicerina (total, libre y combinada).

Los minerales que se utilizaron para el desarrollo de la investigación fueron bentonita, zeolitas aniónicas, zeo-litas catiónicas, talco y magnesol, los cuales fueron apli-cados por separado a muestras de biodiesel sin tratar y sin lavar. Para esto se realizaron mediciones iniciales de contenido de humedad y sedimentos, glicerina total y libre en muestras de biodiesel sin tratar.

Luego de aplicar el tratamiento se repitieron las mismas pruebas para poder establecer cuál de los minerales en cuestión sería el mejor para remover el contenido de glicerina total y libre, además del contenido de hume-dad y sedimentos. Se obtuvieron resultados favorables con la aplicación de las zeolitas, específicamente con las zeolitas catiónicas.

Adicionalmente, se realizaron pruebas para determinar el contenido de jabones y catalítico (hidróxido de po-tasio), dichas pruebas se realizaron al inicio (biodiesel sin tratar) y al final del tratamiento con los minerales. Se pudo comprobar que el efecto de los minerales para la remoción del contenido de jabones es similar al que se observó para la remoción de glicerina total y libre. También fue posible establecer un orden entre los mi-nerales estudiados, para lo cual se calcularon los por-centajes de remoción.

Existen diversos métodos para la purificación de Bio-diesel, en este estudio se hizo una evaluación sobre la rentabilidad, costo y factibilidad de implementar dos de ellos. El primero consiste en lavados con agua, la cual por ser más afín a las impurezas, anteriormente men-cionadas, las arrastra y por su mayor densidad se sepa-ra del Biodiesel formando dos fases, las cuales pueden separarse por decantación. Como inconveniente éste método deja remanente de agua en el Biodiesel, lo cual implica efectuar un calentamiento por arriba del punto de ebullición del agua, para garantizar su remoción. El segundo método evaluado, consiste en el uso de ma-teriales adsorventes, específicamente zeolitas (arcillas), que gracias a sus propiedades químicas, permite el in-tercambio iónico, lo cual resulta en un excelente ma-terial filtrante para las impurezas que contiene el Bio-diesel. Se hizo el estudio con este mineral, ya que de antemano se había establecido que con estas arcillas se alcanzan las características técnicas óptimas, por lo que se hacía necesario estudiar el aspecto económico.

Cuando se tiene más de una opción para un proceso de producción es importante efectuar una evaluación

Maestra en Ciencias en Gestión IndustrialClara Patricia Ramírez De León

económica de los proyectos de inversión, de tal forma que se garantice que la decisión será acertada, asegu-rando la rentabilidad de la inversión.

Existen diferentes indicadores financieros que pue-den aplicarse a la evaluación de procesos, los cuales toman en cuenta aspectos como: capital operativo, cuentas por pagar, intereses, impuestos, gastos opera-tivos, etc. de tal forma que puede obtenerse un estima-do del comportamiento que tendría una inversión en un lapso determinado. Para este estudio se analizaron los siguientes parámetros: Comparación del capital operativo, análisis del NOPAT (Ganancia Operativa después de impuestos), Análisis de Retorno de Inver-sión para los primeros 6 años de operaciones (ROIC), Análisis del Costo de Capital (WACC) y Análisis del EVA (Valor Económico Agregado). Basado en estos datos se obtuvo un Flujo de Caja Libre (Free Cash Flor FCF) que se tendría en los primeros 6 años para determinar en qué período se comienza a tener liqui-dez la empresa implementando ambos métodos. Uti-lizando los indicadores Valor Actual Neto (VAN) y Tasa Interna de Retorno (TIR) se determinó cual de los dos procedimientos de purificación de Biodiesel es más recomendable.

En este estudio se consideró el costo de implementar una planta Artesanal, con capacidad de producir 500 galones de Biodiesel al día, 130,000 galones al año. Así mismo se consideró para la implementación de ambos métodos que el capital inicial provendría en su totalidad de un préstamo bancario a 36 meses con una taza de interés anual del 11%.

Para la implementación del método de lavado con agua, se consideró la construcción de una planta de tratamiento de agua, el costo operativo de la planta y el costo de secado necesario para eliminar el agua remanente. Para la implementación del método de purificación con arcilla se consideró el costo de este material necesario para el proceso, no se consideraron costos operativos adicionales, ya que no los hay.

Del análisis de los diferentes indicadores económicos

establecidos se determinó que es más rentable imple-mentar el proceso de purificación de Biodiesel mediante el uso de zeolitas, ya que se requiere de un capital opera-tivo menor, al tener similar margen de ganancia utilizan-do cualquiera de los métodos pero una inversión mucho mayor en el método de lavados con agua, la recuperación de la inversión es mejor con el método de arcillas. Tan-to el valor económico agregado, el Flujo de Caja libre, el Valor actual Neto y la tasa interna de retorno indican que es mas rentable la implementación del método de purificación con arcillas, por lo tanto es el método más recomendable, asegurando una inversión mas acertada. Además con el uso de arcillas se contribuye a conservar el recurso hídrico, el cual es vital para preservar el am-biente.

54 55

Maestro en mantenimientoGuillermo Rodolfo Rivera Guirola

REACONDICIONAMIENTO DE LOSÁLABES DIRECTRICES DE UNA TURBINA

HIDRÁULICA TIPO FRANCIS EN HIDROELÉCTRICA LOS ESCLAVOS Y SU ANÁLISIS DE COSTOS

Los trabajos de mantenimiento correctivo-preventivos realizados hasta ahora, en las turbinas tipo Francis, ins-taladas en la central Hidroeléctrica Los Esclavos, consi-deran entre otras cosas, el cambio de los álabes directri-ces con desgaste severo, por álabes nuevos.

Actualmente, no se ha desarrollado un programa de mantenimiento para la recuperación o reacondiciona-miento de estos álabes para extender su vida de servicio por un periodo mayor.

Una turbina Francis es un motor hidráulico de reacción, que se emplea para caudales y alturas medias. Los ála-bes directrices, se sitúan en forma circular alrededor del rodete, la parte giratoria de la turbina. La función de estos álabes directrices es regular el caudal de agua que entra en el rodete y, por lo tanto, la potencia suministra-da. También sirven para encauzar el flujo de agua hacia el rodete en la orientación adecuada, sin que las venas de fluido sufran desviaciones bruscas o contracciones, permitiendo un rendimiento elevado incluso con cargas reducidas.

Luego de varios años de operación, los álabes directri-ces sufren un desgaste asociado con la erosión y cavi-tación.En un álabe directriz, se distinguen dos partes principa-les: La bandera, que es la parte plana del álabe, y el eje.Antes de iniciar el reacondicionamiento, es necesario evaluar los daños, esto se realiza con plantillas, con las

cuales se determina el espesor del material que se ha perdido.

En la bandera, este daño no es tan severo, en la unión del eje y la bandera ocurre un desgaste un poco más profundo debido a que ahí se concentran esfuerzos y las líneas de corriente que, a su vez, transportan partículas abrasivas.

El material del que están fabricados los álabes directri-ces es acero inoxidable martensítico ASTM CA-6NM.

Los aceros inoxidables martensíticos tienen la carac-terística de templar al aire, por lo que su soldabilidad es muy limitada, existiendo una gran probabilidad de agrietamiento. En cada caso particular hay que estu-diar la soldabilidad, haciéndose necesario el precalenta-miento y/o el tratamiento térmico post-soldadura, para reducir el riesgo de fisuración asistida por hidrogeno.

La reparación de los daños, se hará con soldadura tipo MIG, aplicando un precalentamiento de 100ºC a 150ºC, utilizando argón + 2% de CO2, como gas de protec-ción.

Una técnica especial para la soldadura de estos aceros es el “buttering” o untado, que consiste en el recubri-miento de la pieza con una capa de acero inoxidable austenítico y después se procede a soldar como si se tratase de un austenítico.

Las reparaciones en la bandera se realizarán con elec-trodo de acero inoxidable austenítico AWS ER 308L, de bajo carbono para minimizar los riesgos de sensibi-lización.

En áreas de mayor esfuerzo y profundidad del daño, tal como es el caso de la unión del eje con la bandera, es apropiado utilizar un acero martensítico AWS ER 410

Ni-Mo, debido a su similitud con las propiedades físi-cas y químicas del acero ASTM CA-6NM. Al soldar con este material se requiere precalentamiento y trata-miento térmico post-soldadura.

Después de la reparación por soldadura, se hará un tra-tamiento térmico de revenido para reducir la fragilidad del material con base en la norma ASTM A743/a 743M. Se calentará la pieza con un gradiente de 50 ºC/hora, hasta alcanzar una temperatura de 610 ºC, manteniendo la pieza a esta temperatura durante 45 minutos, y, pos-teriormente, enfriar dentro del horno a razón de 40 ºC/hora.

Posteriormente, se rectificarán las medidas y se pulirán las superficies.

Para proveer mayor protección contra la cavitación y erosión se aplicará un recubrimiento termorrociado por el método High Velocity Oxi Fuel Spray (HVOF), de 20 milésimas de Pulg. de Stellite®6.

El método HVOF spray, utiliza eficientemente una alta energía cinética y un calor controlado, para producir un recubrimiento denso, con muy baja porosidad y gran fuerza de adherencia. En éste proceso, los gases ca-lientes a más de 3,316 ºC, salen a través de una tobera convergente con una velocidad que alcanza 1,372 m/seg proyectando partículas fundidas o semifundidas del material que forman el recubrimiento.

El costo de un juego de alabes nuevo es de $180,000, mientras que el costo del reacondicionamiento es aproximadamente de $30,000, por lo que se obtendrá un ahorro de $150,000, en espera de que el tiempo de servicio de los álabes reacondicionados sea el mismo que el de los álabes nuevos.

Maestro en mantenimientoGuillermo Rodolfo Rivera Guirola

56

Revista postgrado

Documents

Transcript of Revista postgrado